Pembangkit Listrik Tenaga Surya (7)

Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya
menjadi energi listrik. Pembangkitan listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara
langsung menggunakan photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya.
Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek
fotoelektrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan
dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari kesatu titik untuk menggerakkan
mesin kalor.
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. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk
memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat
energi surya hanya dibatasi oleh keinginan untuk menangkap kesempatan. Ada banyak cara
untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi
kimia dengan menggunakan fotosintesis. memanfaatkan energi ini dengan memakan dan
membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari
secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan . dua tipe dasar tenaga
matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo = cahaya, voltaic = tegangan).
Photovoltaic tenaga matahari melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini
adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron,
pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.

Bahan 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 semikonduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika
cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua
lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Semakin kuat cahaya yang
diterima, semakin kuat pula aliran listik yang didapatkan.
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. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari
mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru
sedang yang benar-benar cerah.

Saat ini, sudah menjadi hal umum piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar cell
yang sangat kecil. Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak
terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Para peneliti telah mengembangkan lemari
pendingin, yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan energi matahari. Setelah dites,
lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan
vakni di daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga
listrik untuk mendinginkan makanan mereka. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama
oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat

menggantikan bahan atap konvensional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan
menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik
antara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk
menyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panas ketika sistem AC
membutuhkan energi yang besar, hal itu membantu mengurangi beban maskimum elektrik. Baik
dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan
listrik, atau dapat disimpan dalam sel-nya.
Ivanpah Solar Plant yang terletak di Gurun Mojave akan menjadi pembangkit listrik
tenaga surya tipe pemusatan energi surya terbesar dengan daya mencapai 377 MegaWatt. Meski
pembangunan didukung oleh pendanaan Amerika Serikat atas visi Barrack Obama mengenai
program 10000 MW energi terbarukan, namun pembangunan ini menuai kontroversi karena
mengancam keberadaan satwa liar di gurun.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Indonesia
Di Indonesia, PLTS terbesar pertama dengan kapasitas 2×1 MW terletak di Pulau Bali,
tepatnya di daerah Karangasem dan Bangli. Pemerintah memberi izin kepada siapa saja untuk
meniru dan membuatnya di daerah lain karena PLTS ini bersifat opensource atau tidak
didaftarkan dalam hak cipta. Wilayah Indonesia yang sudah menggunakan PLTS adalah : Bali,
Nusa Tenggara Barat, Alor, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi Selatan
Manfaat
Tenaga surya yang diserap bumi adalah sebanyak 120.000 TeraWatt. Pada prinsipnya

tenaga surya sebagai pembangkit listrik dengan dua cara:


Produksi uap dengan ladang cermin yang digunakan untuk menggerakkan turbin.
(Pembangkit listrik tenaga surya berskala besar)



Mengubah sinar matahari menjadi energi listrik menggunakan photovoltaic. (Pembangkit
listrik tenaga surya berskala kecil).

Tenaga surya dapat diaplikasikan sebagai berikut:


Sebagai penerangan di rumah.



Sebagai penerangan laumpu jalan




Sebagai penerangan lampu taman.



Sebagai sumber listrik untuk instalasi wireless, radio pemancar, perangkat komunikasi.



Sebagai signal kereta api, kapal



Sebagai portable power supply



Sebagai pemanas untuk menggerakkan tubin pembangkit listrik tenaga surya seperti di
Nevada, Amerika




Sebagai sumber tenaga untuk perangkat satelit.

Prinsip Dasar
Sel surya atau photovoltaic adalah alat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik
menggunakan efek fotoelektrik. Dibuat pertama kali pada tahun 1880 oleh Charles Fritts.
Pembangkit listrik tenaga surya tipe photovoltaic adalah pembangkit listrik yang menggunakan
perbedaan tegangan akibat efek fotoelektrik untuk menghasilkan listrik. Solar panel terdiri dari 3
lapisan, lapisan panel P di bagian atas, lapisan pembatas di tengah, dan lapisan panel N di bagian
bawah. Efek fotoelektrik adalah di mana sinar matahari menyebabkan elektron di lapisan panel P
terlepas, sehingga hal ini menyebabkan proton mengalir ke lapisan panel N di bagian bawah dan
perpindahan arus proton ini adalah arus listrik.
Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga
listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator
genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap
gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan
net metering.
Banyak bahan semikonduktor yang dapat dipakai untuk membuat sel surya diantaranya

Sillicon, Titanium Oksida, Germanium, dll.

Sel Surya Wafer Silikon Poly-Crystalline

Sel Surya Terbuat dari Titanium Oksida, Germanium,dll

Tenaga matahari dapat diubah menjadi tenaga listrik dengan dua cara:


Photovoltaic (PV device) atau Solar Cell, yaitu mengubah cahaya matahari langsung
menjadi listrik. Cara ini umumnya digunakan di daerah terpencil yang belum ada jaringan
listrik konvensional. Penggunaan photovolaic banyak digunakan untuk kalkulator, jam
tangan, rambu-rambu jalan, lampu penerangan taman dsb.



Solar Power Plants, sistem ini tidak secara langsung menghasilkan listrik yaitu panas
yang dihasilkan alat pengumpul panas matahari digunakan untuk memanaskan suatu
cairan sehingga menghasilkan tenaga uap untuk tenaga generator.


Lebih mudahnya menerangkan cara kerja panel surya photovoltaic yaitu photon dari
cahaya matahari menabrak electrons menjadi suatu energi yang lebih tinggi sehingga terjadi
listrik. Istilah photovoltaic menjelaskan mode operasi suatu photodiode dimana arus yang
melalui device selururuhnya terjadi karena adanya perubahan induksi tenaga cahaya. Hampir
semua peralatan photovoltaic adalah berupa photodiode.
Prinsip Kerja

Sinar matahari mengenai solar panel, masuk kedalam solar charg controller, arus disini masih
dalam keadaan DC. Lalu dialirkan ke baterai, disini masuk kedalam inverter untuk mengubah
arus DC menjadi AC lalu dapat dimanfaatkan untuk berbagai alat-alat elektronik.

Kelebihan dan Kekurangan
1.

KELEBIHAN


Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan
iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak
memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida.




Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling
berlimpah yang tersedia di planet .



Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah
karena tidak ada bagian yang bergerak.



Panel surya tidak memberikan kontribusi terhadap polusi suara dan bekerja dengan
sangat diam.



Banyak negara di seluruh dunia menawarkan insentif yang menguntungkan bagi pemilik
rumah yang menggunakan panel surya.




Harga panel surya terus turun meskipun masih harus bersaing dengan bahan bakar fosil.



Tidak diharuskan membeli semua panel surya yang diperlukan dalam waktu yang sama,
tetapi dapat dibeli secara bertahap yang berarti tidak perlu melakukan investasi besar
secara instan.



Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakai yang mencapai 20
tahun.



Masa pakainya yang panjang, mencapai 25-30 tahun, menggaransi penggunanya akan
menghemat biaya energi dalam jangka panjang pula.


2.

KEKURANGAN


Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami penurunan
harga. Harga panel rumah sedang saat ini ser IDR27.500/wp (watt peak) .



Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar
matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini
mencapai efisiensi kurang dari 20%.



Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating pada panel surya.




Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan.



Daur ulang panel surya yang tak terpakai lagi dapat menyebabkan kerusakan lingkungan
jika tidak dilakukan dengan hati-hati karena silikon, selenium, kadmium, dan sulfur
heksafluorida (merupakan gas rumah kaca), kesemuanya dapat ditemukan di panel surya
dan bisa menjadi sumber pencemaran selama proses daur ulang.
Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya

menjadi energi listrik. Pembangn listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung
menggunakan photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya.
Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek
fotoelektrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan
dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari ke satu titik untuk menggerakan
mesin kalor.

Photovoltaic (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan
pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor
yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk
dasar listrik.
Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan
iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan
gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida. Panel surya masih relatif mahal, bahkan
meskipun setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini ser
IDR27.500/wp (watt peak). Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan
karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya
saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%. Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi overheating pada panel surya.
Panel surya belum bisa menjadi energy alternatif bagi masyarakat Indonesia dikarenakan
biaya alat dan instalasinya yang masih mahal. Oelh karena itu panel surya untuk saat ini lebih
cocok untuk digunakan pada instansi, kantor pemerintahan, sekolah atau badan – badan
pelayanan masyarakat. Dengan begitu meskipun terjadi pemadaman listrik, kegiatan pelayanan
masyarakat, belajar mengajar dan pemerintahan tidak mengganggu seperti yang sering dialami
sekarang ini.

DAFTAR PUSTAKA
Nugroho, Ahmad. Penggunaan
http://tlts.wordpress.com

Solar

Cell,

diakses

27

Maret

20014,(online)

Wikipedia, Sel Surya, diakses 26 Maret 2014,(online) http://id.wikipedia.org/wiki/
Naidoo, Kumi, Perubahan Iklim Global Energi Bersih Energi Matahari, diakses 26 Maret 2014,
(online) http://www.greenpeace.org
Immanuel, David. Pembangkit Listrik Tenaga Surya, diakses pada 26 Maret 2014, (online)
http://id.wikipedia.org/

Zazuli,
Aplikasi
Tenaga
Surya,
diakses
http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/

27

Maret

2014,

(online)