TUGAS REPRESENTASI DAN SISTEM TENAGA
TUGAS
REPRESENTASI SISTEM TENAGA
Disusun Oleh :
Nama
: Bobbi K. Simanjuntak
NPM
: 15 042 111 002
Jurusan
: Teknik Elektro
Mata Kuliah
: Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Dosen
: Ir. J. Napitupulu, MT
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS DARMA AGUNG
MEDAN
2015
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)
Sejarah PLTS tidak terlepas dari penemuan teknologi sel surya berbasis silikon pada
tahun 1941. Ketika itu Russell Ohl dari Bell Laboratory mengamati silikon polikristalin akan
membentuk buit in junction, karena adanya efek segregasi pengotor yang terdapat pada leburan
silikon. Jika berkas foton mengenai salah satu sisi junction, maka akan terbentuk beda potensial
di antara junction, dimana elektron dapat mengalir bebas. Sejak itu penelitian untuk
meningkatkan efisiensi konversi energi foton menjadi energi listrik semakin intensif dilakukan.
Berbagai tipe sel surya dengan beraneka bahan dan konfigurasi geometri pun berhasil dibuat.
Prinsip Kerja Sel Surya
Sel surya adalah dioda semikonduktor yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik dan
merupakan komponen utama dalam sistem PLTS.
Gambar Sel Surya sebagai Komponen Utama PLTS
Selain terdiri atas modul-modul sel surya, komponen lain dalam sistem PLTS adalah
Balance of System (BOS) berupa inverter dan kontroller. PLTS sering dilengkapi dengan batere
sebagai penyimpan daya, sehingga PLTS dapat tetap memasok daya listrik ketika tidak ada
cahaya matahari.
Pembangkitan energi listrik pada sel surya terjadi berdasarkan efek fotolistrik, atau
disebut juga efek fotovoltaik, yaitu efek yang terjadi akibat foton dengan panjang gelombang
tertentu yang jika energinya lebih besar daripada energi ambang semikonduktor, maka akan
diserap oleh elektron sehingga elektron berpindah dari pita valensi (N) menuju pita konduksi (P)
dan meninggalkan hole pada pita valensi, selanjutnya dua buah muatan, yaitu pasangan elektronhole, dibangkitkan. Aliran elektron-hole yang terjadi apabila dihubungkan ke beban listrik
melalui penghantar akan menghasilkan arus listrik.
Gambar Prinsip Kerja Sel Surya
Tipe Sel Surya
Ditinjau dari konsep struktur kristal bahannya, terdapat tiga tipe utama sel surya, yaitu sel
surya berbahan dasar monokristalin, poli (multi) kristalin, dan amorf. Ketiga tipe ini telah
dikembangkan dengan berbagai macam variasi bahan, misalnya silikon, CIGS, dan CdTe.
Berdasarkan kronologis perkembangannya, sel surya dibedakan menjadi sel surya
generasi pertama, kedua, dan ketiga. Generasi pertama dicirikan dengan pemanfaatan wafer
silikon sebagai struktur dasar sel surya; generasi kedua memanfaatkan teknologi deposisi bahan
untuk menghasilkan lapisan tipis (thin film) yang dapat berperilaku sebagai sel surya; dan
generasi ketiga dicirikan oleh pemanfaatan teknologi bandgap engineering untuk menghasilkan
sel surya berefisiensi tinggi dengan konsep tandem atau multiple stackes.
Kebanyakan sel surya yang diproduksi adalah sel surya generasi pertama, yakni sekitar
90% (2008). Di masa depan, generasi kedua akan makin populer, dan kelak akan mendapatkan
pangsa pasar yang makin besar. European Photovoltaic Industry Association (EPIA)
memperkirakan pangsa pasar thin film akan mencapai 20% pada tahun 2010. Sel surya generasi
ketiga hingga saat ini masih dalam tahap riset dan pengembangan, belum mampu bersaing dalam
skala komersial.
KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS
Solar Module
Dalam bagian ini akan dijelaskan secara singkat komponen utama PLTS yaitu solar
module. Setelah menjelaskannya, maka dilanjutkan dengan trend kedepan teknologi yang
berkaitan dengan solar module.
Apa itu solar cell?
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 yang umumnya terbuat
dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling banyak dipakai
dalam industri solar cell.
Multicrystalline dan monocrystalline silicon menghasilkan 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 energi cahaya 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 dengan
penemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai
16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satu
konferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan
memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yang
terbesar 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 module
ini.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 sebesar
3.00 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)
Gb.Hirarki module (cell-module-array)
Teknologi Module
Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa trend berhubungan dengan teknologi module.
Building-integrated module
Selain dari pencarian bahan-bahan baru untuk meningkatkan efisiensi module yang nantinya
memberikan nilai tambah module itu dengan menjadikan module sebagai bagian dari bangunan
yang menambah keindahan bangunan tersebut dan menambah kenyamanan orang-orang yang
tinggal di dalamnya.Disamping akan mengurangi biaya karena tidak diperlukan lagi biaya untuk
pemasangan atap. Dari segi module sebagai komponen pembangkit listrik tidak ada
perubahandalam performansi yang dituntut. Tetapi dari segi module sebagai bahan bangunan
maka diperlukan 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
Gb.Housing roof-integrated module (sumber : JPEA)
AC module
Seperti yang telah diterangkan diatas module adalah komponen yang merubah energi
cahaya matahari 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
pengkabelannnya menjadi 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 ada
perubahaan yang terjadi, tetapi secara teknologi diperlukan power conditioner berskala kecil
yang dapat dipasang di belakang module.Contoh power conditioner yang sekarang banyak
dipasarkan .
Gb.Power Conditioner JH40EK
Gb. Gb.Power Conditioner JH40EK 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 tambah module agar pemanfaatannya lebih luas lagi. Disamping dua hal tadi
untuk mendukung perkembangan agar makin memasyarakatnya Pembangkit listrik tenaga surya
maka dicari metode-metode baru untuk menurunkan biaya per watt listrik yang dihasilkan.
Gb. Contoh biaya produksi (sumber : PVTEC)
Seperti terlihat dalam Gb.bahwa biaya material tidak megalami penurunan yang berarti
walaupun jumlah produksinya makin bertambah.
Macam-macam Komponen Modul Surya
Macam-macam Modul
Macam – macam Modul ini ada beberapa, diantaranya ada yang 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).
Manfaat:
– Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM), hanya menggunakan sinar matahari yang
gratis, sehingga dapat dimanfaatkan didaerah terpencil.
– Dipasang secara individual (satu rumah satu system) sehingga jika rumah berjauhan sekalipun
tidak memerlukan jaringan kabel distribusi, dan gangguan pada satu system tidak mengganggu
system lainnya.
Berikut salah satu jenis modul yang sudah ada
Penggunaan:
Catu daya Telekomunikasi, telemetry, system instrumentasi & signals, lampu bidan
desa/camping light dll.
.
CONTROLLER
Controller/Charge Regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit 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 ke beban 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.
f.PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat battery tidak
disambungkankecontroller.
g.Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).
SISTIM KELISTRIKAN PLTS
Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akan
dijelaskan 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 AC
yang 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.”
Mendeteksi islanding
Islanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi
yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal ini terjadi 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.
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 dengan
istilah MPPT (Maximum Power Point Tracking).
Pembagian sistem PLTS
Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi menjadi :
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 perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju secara peraturan
telah memungkinkan.
Gb.Contoh Sistim di Rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan :
1.
2.
3.
4.
adalah solar panel
adalah power conditioner
adalah alat pendistribusi listrik
adalah alat pengukur 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
yang utama.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.
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 peralatan
komunikasi. 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 kelebihan
listrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di battery. Dan pada malam
hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.
Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada
gambar.Gb.adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan pembangkit
listrik 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.Hirarki module (cell-module-array)
PLTS dilihat dari Perspektif Gender
Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN.
Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan dengan
Lampu minyak tanah.Target dari PLTS :
Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:
Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga jam belajar dan
beraktifitas 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.
Matahari Untuk PLTS di Indonesia
Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis
energi, khususnya minyak bumi, yang terjadi sejak tahun 1970-an mendapat perhatian yang
cukup besar dari banyak negara di dunia. Di samping jumlahnya yang tidak terbatas,
pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi yang dapat merusak lingkungan. Cahaya atau
sinar matahari dapat dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi sel surya atau
fotovoltaik.
Komponen utama sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dengan menggunakan
teknologi fotovoltaik adalah sel surya. Saat ini terdapat banyak teknologi pembuatan sel surya.
Sel surya konvensional yang sudah komersil saat ini menggunakan teknologi wafer silikon
kristalin yang proses produksinya cukup kompleks dan mahal. Secara umum, pembuatan sel
surya konvensional diawali dengan proses pemurnian silika untuk menghasilkan silika solar grade
(ingot), dilanjutkan dengan pemotongan silika menjadi wafer silika. Selanjutnya wafer silika
diproses menjadi sel surya, kemudian sel-sel surya disusun membentuk modul surya. Tahap
terakhir adalah mengintegrasi modul surya dengan BOS (Balance of System) menjadi sistem
PLTS. BOS adalah komponen pendukung yang digunakan dalam sistem PLTS seperti inverter,
batere, sistem kontrol, dan lain-lain.
Saat ini pengembangan PLTS di Indonesia telah mempunyai basis yang cukup kuat dari
aspek kebijakan. Namun pada tahap implementasi, potensi yang ada belum dimanfaatkan secara
optimal. Secara teknologi, industri photovoltaic (PV) di Indonesia baru mampu melakukan pada
tahap hilir, yaitu memproduksi modul surya dan mengintegrasikannya menjadi PLTS, sementara
sel suryanya masih impor. Padahal sel surya adalah komponen utama dan yang paling mahal
dalam sistem PLTS. Harga yang masih tinggi menjadi isu penting dalam perkembangan industri
sel surya. Berbagai teknologi pembuatan sel surya terus diteliti dan dikembangkan dalam rangka
upaya penurunan harga produksi sel surya agar mampu bersaing dengan sumber energi lain.
Mengingat ratio elektrifikasi di Indonesia baru mencapai 55-60 % dan hampir seluruh
daerah yang belum dialiri listrik adalah daerah pedesaan yang jauh dari pusat pembangkit listrik,
maka PLTS yang dapat dibangun hampir di semua lokasi merupakan alternatif sangat tepat untuk
dikembangkan. Dalam kurun waktu tahun 2005-2025, pemerintah telah merencanakan
menyediakan 1 juta Solar Home System berkapasitas 50 Wp untuk masyarakat berpendapatan
rendah serta 346,5 MWp PLTS hibrid untuk daerah terpencil. Hingga tahun 2025 pemerintah
merencanakan akan ada sekitar 0,87 GW kapasitas PLTS terpasang.
Dengan asumsi penguasaan pasar hingga 50%, pasar energi surya di Indonesia sudah
cukup besar untuk menyerap keluaran dari suatu pabrik sel surya berkapasitas hingga 25 MWp
per tahun. Hal ini tentu merupakan peluang besar bagi industri lokal untuk mengembangkan
bisnisnya ke pabrikasi sel surya.
Kajian Investasi Pabrikasi Sel Surya di Indonesia
Keekonomian pabrikasi sel surya di Indonesia dilakukan dengan memperhitungkan faktor
ketersediaan pasokan wafer silikon sebagai bahan baku utama, kapasitas produksi optimum,
potensi pasar, faktor biaya, serta dampak dan manfaat yang dapat dihasilkan dari proyek
pembangunan pabrik sel surya.
Contoh skema insentif untuk membangun pasar dalam negeri :
1. Subsidi
Subsidi dapat diberikan langsung kepada produsen sel surya atau pembuat perangkat
pendukung Balance of System (BOS) agar harga sel surya beserta BOS dapat terjangkau
oleh masyarakat.
Penerapan subsidi akan lebih efektif jika di Indonesia terdapat industri sel surya, baik
pembuatan, perakitan, maupun industri BOS.
Untuk rural electrification, pemerintah dapat memberikan subsidi bagi daerah atau desa
yang menerima bantuan sel surya dengan hanya membebani masyarakat pedesaan dengan
tariff listrik yang jauh di bawah normal (jangan gratis)
2. Feed-in tariff
Feed-in tariff ialah harga yang dibayarkan oleh perusahaan listrik negara ketika membeli
listrik dari pembangkit listrik jenis energi terbarukan dengan harga yang ditetapkan oleh
pemerintah setempat. Feed-in tariff ini merupakan insentif lain yang bertujuan untuk
meningkatkan pemakaian listrik yang bersumber dari energi terbarukan, salah satunya sel
surya.
Adanya infrastruktur yang memungkinkan masyarakat pengguna sel surya untuk
menjualnya ke perusahaan listrik semisal PLN. Rumah dengan konsep BIPV diberikan
koneksi ke jaringan listrik setempat, bukan untuk mengambil listrik dari PLN melainkan
untuk mengalirkan (atau “menjual”) listriknya ke PLN.
3. Pemberian kredit
Program kredit sel surya disertai dengan program feed-in tariff, sehingga waktu pelunasan
kredit terbantukan dengan adanya pemasukan dari penjualan listrik dari rumah ke perusaaan
listrik.
Metode analisa biaya
Cara yang dilakukan untuk menilai kelayakan finansial pembangunan pabrik sel surya
dilakukan dengan menggunakan metode “ discount cash flow “ secara konvensional, yaitu
dengan penentuan Internal Rate of Return (IRR), Net Present Value (NPV), dan Payback Period.
Asumsi dan kondisi dasar perhitungan
Asumsi dan kondisi dasar perhitungan menyangkut faktor kapasitas produksi, biaya
investasi awal, kebutuhan bahan pembantu, kebutuhan tenaga listrik, kebutuhan tenaga kerja,
kebutuhan perbaikan dan perawatan mesin, harga pokok produksi (HPP), dan proyeksi penjualan.
Hasil perhitungan dan analisa biaya
Dari hasil perhitungan biaya diketahui bahwa untuk membangun pabrik sel surya
polikristal silikon dengan kapasitas 25 MWp/tahun membutuhkan investasi sebesar Rp.670
miliar.
Perhitungan Profitabilitas Proyek (dalam rupiah)
Hasil analisis biaya dengan semua asumsi yang berlaku menunjukkan: IRR = 17,18%,
NPV = 63,037,225,027, Payback Period = 7 tahun. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa
investasi pembangunan pabrik sel surya secara finansial layak dengan mempertimbangkan bahwa
berbagai asumsi dan kondisi sewaktu studi ini disusun tidak berubah.
Dengan kapasitas produksi sel surya sebesar 25 MWp/tahun, industri sel surya akan dapat
memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri (dengan asumsi penguasaan pasar adalah 50%). Untuk
kapasitas produksi ini dibutuhkan pasokan bahan baku (wafer polikristal silikon) minimal
12,016,342 lembar/tahun.
REPRESENTASI SISTEM TENAGA
Disusun Oleh :
Nama
: Bobbi K. Simanjuntak
NPM
: 15 042 111 002
Jurusan
: Teknik Elektro
Mata Kuliah
: Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Dosen
: Ir. J. Napitupulu, MT
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS DARMA AGUNG
MEDAN
2015
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)
Sejarah PLTS tidak terlepas dari penemuan teknologi sel surya berbasis silikon pada
tahun 1941. Ketika itu Russell Ohl dari Bell Laboratory mengamati silikon polikristalin akan
membentuk buit in junction, karena adanya efek segregasi pengotor yang terdapat pada leburan
silikon. Jika berkas foton mengenai salah satu sisi junction, maka akan terbentuk beda potensial
di antara junction, dimana elektron dapat mengalir bebas. Sejak itu penelitian untuk
meningkatkan efisiensi konversi energi foton menjadi energi listrik semakin intensif dilakukan.
Berbagai tipe sel surya dengan beraneka bahan dan konfigurasi geometri pun berhasil dibuat.
Prinsip Kerja Sel Surya
Sel surya adalah dioda semikonduktor yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik dan
merupakan komponen utama dalam sistem PLTS.
Gambar Sel Surya sebagai Komponen Utama PLTS
Selain terdiri atas modul-modul sel surya, komponen lain dalam sistem PLTS adalah
Balance of System (BOS) berupa inverter dan kontroller. PLTS sering dilengkapi dengan batere
sebagai penyimpan daya, sehingga PLTS dapat tetap memasok daya listrik ketika tidak ada
cahaya matahari.
Pembangkitan energi listrik pada sel surya terjadi berdasarkan efek fotolistrik, atau
disebut juga efek fotovoltaik, yaitu efek yang terjadi akibat foton dengan panjang gelombang
tertentu yang jika energinya lebih besar daripada energi ambang semikonduktor, maka akan
diserap oleh elektron sehingga elektron berpindah dari pita valensi (N) menuju pita konduksi (P)
dan meninggalkan hole pada pita valensi, selanjutnya dua buah muatan, yaitu pasangan elektronhole, dibangkitkan. Aliran elektron-hole yang terjadi apabila dihubungkan ke beban listrik
melalui penghantar akan menghasilkan arus listrik.
Gambar Prinsip Kerja Sel Surya
Tipe Sel Surya
Ditinjau dari konsep struktur kristal bahannya, terdapat tiga tipe utama sel surya, yaitu sel
surya berbahan dasar monokristalin, poli (multi) kristalin, dan amorf. Ketiga tipe ini telah
dikembangkan dengan berbagai macam variasi bahan, misalnya silikon, CIGS, dan CdTe.
Berdasarkan kronologis perkembangannya, sel surya dibedakan menjadi sel surya
generasi pertama, kedua, dan ketiga. Generasi pertama dicirikan dengan pemanfaatan wafer
silikon sebagai struktur dasar sel surya; generasi kedua memanfaatkan teknologi deposisi bahan
untuk menghasilkan lapisan tipis (thin film) yang dapat berperilaku sebagai sel surya; dan
generasi ketiga dicirikan oleh pemanfaatan teknologi bandgap engineering untuk menghasilkan
sel surya berefisiensi tinggi dengan konsep tandem atau multiple stackes.
Kebanyakan sel surya yang diproduksi adalah sel surya generasi pertama, yakni sekitar
90% (2008). Di masa depan, generasi kedua akan makin populer, dan kelak akan mendapatkan
pangsa pasar yang makin besar. European Photovoltaic Industry Association (EPIA)
memperkirakan pangsa pasar thin film akan mencapai 20% pada tahun 2010. Sel surya generasi
ketiga hingga saat ini masih dalam tahap riset dan pengembangan, belum mampu bersaing dalam
skala komersial.
KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS
Solar Module
Dalam bagian ini akan dijelaskan secara singkat komponen utama PLTS yaitu solar
module. Setelah menjelaskannya, maka dilanjutkan dengan trend kedepan teknologi yang
berkaitan dengan solar module.
Apa itu solar cell?
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 yang umumnya terbuat
dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling banyak dipakai
dalam industri solar cell.
Multicrystalline dan monocrystalline silicon menghasilkan 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 energi cahaya 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 dengan
penemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai
16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satu
konferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan
memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yang
terbesar 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 module
ini.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 sebesar
3.00 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)
Gb.Hirarki module (cell-module-array)
Teknologi Module
Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa trend berhubungan dengan teknologi module.
Building-integrated module
Selain dari pencarian bahan-bahan baru untuk meningkatkan efisiensi module yang nantinya
memberikan nilai tambah module itu dengan menjadikan module sebagai bagian dari bangunan
yang menambah keindahan bangunan tersebut dan menambah kenyamanan orang-orang yang
tinggal di dalamnya.Disamping akan mengurangi biaya karena tidak diperlukan lagi biaya untuk
pemasangan atap. Dari segi module sebagai komponen pembangkit listrik tidak ada
perubahandalam performansi yang dituntut. Tetapi dari segi module sebagai bahan bangunan
maka diperlukan 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
Gb.Housing roof-integrated module (sumber : JPEA)
AC module
Seperti yang telah diterangkan diatas module adalah komponen yang merubah energi
cahaya matahari 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
pengkabelannnya menjadi 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 ada
perubahaan yang terjadi, tetapi secara teknologi diperlukan power conditioner berskala kecil
yang dapat dipasang di belakang module.Contoh power conditioner yang sekarang banyak
dipasarkan .
Gb.Power Conditioner JH40EK
Gb. Gb.Power Conditioner JH40EK 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 tambah module agar pemanfaatannya lebih luas lagi. Disamping dua hal tadi
untuk mendukung perkembangan agar makin memasyarakatnya Pembangkit listrik tenaga surya
maka dicari metode-metode baru untuk menurunkan biaya per watt listrik yang dihasilkan.
Gb. Contoh biaya produksi (sumber : PVTEC)
Seperti terlihat dalam Gb.bahwa biaya material tidak megalami penurunan yang berarti
walaupun jumlah produksinya makin bertambah.
Macam-macam Komponen Modul Surya
Macam-macam Modul
Macam – macam Modul ini ada beberapa, diantaranya ada yang 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).
Manfaat:
– Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM), hanya menggunakan sinar matahari yang
gratis, sehingga dapat dimanfaatkan didaerah terpencil.
– Dipasang secara individual (satu rumah satu system) sehingga jika rumah berjauhan sekalipun
tidak memerlukan jaringan kabel distribusi, dan gangguan pada satu system tidak mengganggu
system lainnya.
Berikut salah satu jenis modul yang sudah ada
Penggunaan:
Catu daya Telekomunikasi, telemetry, system instrumentasi & signals, lampu bidan
desa/camping light dll.
.
CONTROLLER
Controller/Charge Regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit 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 ke beban 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.
f.PV Voltage Spike, melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat battery tidak
disambungkankecontroller.
g.Lightning Protection, melindungi terhadap sambaran petir (s/d 20,000 volt).
SISTIM KELISTRIKAN PLTS
Dalam bagian ini akan dibahas tentang sistim kelistrikan tenaga surya. Sebelumnya akan
dijelaskan 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 AC
yang 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.”
Mendeteksi islanding
Islanding adalah kondisi ketika terjadi pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi
yang dimiliki oleh perusahaan listrik sedangkan PLTS tetap bekerja. Hal ini terjadi 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.
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 dengan
istilah MPPT (Maximum Power Point Tracking).
Pembagian sistem PLTS
Secara garis besar sistim kelistrikan tenaga surya dapat dibagi menjadi :
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 perusahaan listrik. Hal ini di banyak negara-negara industri maju secara peraturan
telah memungkinkan.
Gb.Contoh Sistim di Rumah (sumber : Sharp Co.Ltd)Keterangan :
1.
2.
3.
4.
adalah solar panel
adalah power conditioner
adalah alat pendistribusi listrik
adalah alat pengukur 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
yang utama.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.
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 peralatan
komunikasi. 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 kelebihan
listrik yang dihasilkan, misalnya pada siang hari, listrik ini disimpan di battery. Dan pada malam
hari listrik yang disimpan ini dialirkan ke load.
Sistim seperti ini banyak dipakai di negara-negara berkembang seperti contoh pada
gambar.Gb.adalah sebuah contoh proyek di Mongol. Yaitu proyek pemasangan pembangkit
listrik 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.Hirarki module (cell-module-array)
PLTS dilihat dari Perspektif Gender
Target Konsumen PLTS: Masyarakat didaerah yang belum Dilayani Listrik PLN.
Umumnya rumah terpencil, pendapatan rendah, kondisi infrastruktur minim, penerangan dengan
Lampu minyak tanah.Target dari PLTS :
Meningkatkan Kualitas hidup masyarakat:
Memberikan penerangan (lampu), dg kualitas lebih baik, sehingga jam belajar dan
beraktifitas 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.
Matahari Untuk PLTS di Indonesia
Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis
energi, khususnya minyak bumi, yang terjadi sejak tahun 1970-an mendapat perhatian yang
cukup besar dari banyak negara di dunia. Di samping jumlahnya yang tidak terbatas,
pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi yang dapat merusak lingkungan. Cahaya atau
sinar matahari dapat dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi sel surya atau
fotovoltaik.
Komponen utama sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dengan menggunakan
teknologi fotovoltaik adalah sel surya. Saat ini terdapat banyak teknologi pembuatan sel surya.
Sel surya konvensional yang sudah komersil saat ini menggunakan teknologi wafer silikon
kristalin yang proses produksinya cukup kompleks dan mahal. Secara umum, pembuatan sel
surya konvensional diawali dengan proses pemurnian silika untuk menghasilkan silika solar grade
(ingot), dilanjutkan dengan pemotongan silika menjadi wafer silika. Selanjutnya wafer silika
diproses menjadi sel surya, kemudian sel-sel surya disusun membentuk modul surya. Tahap
terakhir adalah mengintegrasi modul surya dengan BOS (Balance of System) menjadi sistem
PLTS. BOS adalah komponen pendukung yang digunakan dalam sistem PLTS seperti inverter,
batere, sistem kontrol, dan lain-lain.
Saat ini pengembangan PLTS di Indonesia telah mempunyai basis yang cukup kuat dari
aspek kebijakan. Namun pada tahap implementasi, potensi yang ada belum dimanfaatkan secara
optimal. Secara teknologi, industri photovoltaic (PV) di Indonesia baru mampu melakukan pada
tahap hilir, yaitu memproduksi modul surya dan mengintegrasikannya menjadi PLTS, sementara
sel suryanya masih impor. Padahal sel surya adalah komponen utama dan yang paling mahal
dalam sistem PLTS. Harga yang masih tinggi menjadi isu penting dalam perkembangan industri
sel surya. Berbagai teknologi pembuatan sel surya terus diteliti dan dikembangkan dalam rangka
upaya penurunan harga produksi sel surya agar mampu bersaing dengan sumber energi lain.
Mengingat ratio elektrifikasi di Indonesia baru mencapai 55-60 % dan hampir seluruh
daerah yang belum dialiri listrik adalah daerah pedesaan yang jauh dari pusat pembangkit listrik,
maka PLTS yang dapat dibangun hampir di semua lokasi merupakan alternatif sangat tepat untuk
dikembangkan. Dalam kurun waktu tahun 2005-2025, pemerintah telah merencanakan
menyediakan 1 juta Solar Home System berkapasitas 50 Wp untuk masyarakat berpendapatan
rendah serta 346,5 MWp PLTS hibrid untuk daerah terpencil. Hingga tahun 2025 pemerintah
merencanakan akan ada sekitar 0,87 GW kapasitas PLTS terpasang.
Dengan asumsi penguasaan pasar hingga 50%, pasar energi surya di Indonesia sudah
cukup besar untuk menyerap keluaran dari suatu pabrik sel surya berkapasitas hingga 25 MWp
per tahun. Hal ini tentu merupakan peluang besar bagi industri lokal untuk mengembangkan
bisnisnya ke pabrikasi sel surya.
Kajian Investasi Pabrikasi Sel Surya di Indonesia
Keekonomian pabrikasi sel surya di Indonesia dilakukan dengan memperhitungkan faktor
ketersediaan pasokan wafer silikon sebagai bahan baku utama, kapasitas produksi optimum,
potensi pasar, faktor biaya, serta dampak dan manfaat yang dapat dihasilkan dari proyek
pembangunan pabrik sel surya.
Contoh skema insentif untuk membangun pasar dalam negeri :
1. Subsidi
Subsidi dapat diberikan langsung kepada produsen sel surya atau pembuat perangkat
pendukung Balance of System (BOS) agar harga sel surya beserta BOS dapat terjangkau
oleh masyarakat.
Penerapan subsidi akan lebih efektif jika di Indonesia terdapat industri sel surya, baik
pembuatan, perakitan, maupun industri BOS.
Untuk rural electrification, pemerintah dapat memberikan subsidi bagi daerah atau desa
yang menerima bantuan sel surya dengan hanya membebani masyarakat pedesaan dengan
tariff listrik yang jauh di bawah normal (jangan gratis)
2. Feed-in tariff
Feed-in tariff ialah harga yang dibayarkan oleh perusahaan listrik negara ketika membeli
listrik dari pembangkit listrik jenis energi terbarukan dengan harga yang ditetapkan oleh
pemerintah setempat. Feed-in tariff ini merupakan insentif lain yang bertujuan untuk
meningkatkan pemakaian listrik yang bersumber dari energi terbarukan, salah satunya sel
surya.
Adanya infrastruktur yang memungkinkan masyarakat pengguna sel surya untuk
menjualnya ke perusahaan listrik semisal PLN. Rumah dengan konsep BIPV diberikan
koneksi ke jaringan listrik setempat, bukan untuk mengambil listrik dari PLN melainkan
untuk mengalirkan (atau “menjual”) listriknya ke PLN.
3. Pemberian kredit
Program kredit sel surya disertai dengan program feed-in tariff, sehingga waktu pelunasan
kredit terbantukan dengan adanya pemasukan dari penjualan listrik dari rumah ke perusaaan
listrik.
Metode analisa biaya
Cara yang dilakukan untuk menilai kelayakan finansial pembangunan pabrik sel surya
dilakukan dengan menggunakan metode “ discount cash flow “ secara konvensional, yaitu
dengan penentuan Internal Rate of Return (IRR), Net Present Value (NPV), dan Payback Period.
Asumsi dan kondisi dasar perhitungan
Asumsi dan kondisi dasar perhitungan menyangkut faktor kapasitas produksi, biaya
investasi awal, kebutuhan bahan pembantu, kebutuhan tenaga listrik, kebutuhan tenaga kerja,
kebutuhan perbaikan dan perawatan mesin, harga pokok produksi (HPP), dan proyeksi penjualan.
Hasil perhitungan dan analisa biaya
Dari hasil perhitungan biaya diketahui bahwa untuk membangun pabrik sel surya
polikristal silikon dengan kapasitas 25 MWp/tahun membutuhkan investasi sebesar Rp.670
miliar.
Perhitungan Profitabilitas Proyek (dalam rupiah)
Hasil analisis biaya dengan semua asumsi yang berlaku menunjukkan: IRR = 17,18%,
NPV = 63,037,225,027, Payback Period = 7 tahun. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa
investasi pembangunan pabrik sel surya secara finansial layak dengan mempertimbangkan bahwa
berbagai asumsi dan kondisi sewaktu studi ini disusun tidak berubah.
Dengan kapasitas produksi sel surya sebesar 25 MWp/tahun, industri sel surya akan dapat
memenuhi kebutuhan pasar dalam negeri (dengan asumsi penguasaan pasar adalah 50%). Untuk
kapasitas produksi ini dibutuhkan pasokan bahan baku (wafer polikristal silikon) minimal
12,016,342 lembar/tahun.