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.
Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. 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 rangkaian elektronik 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 proses pengisian 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 aki itu.
Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian 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 paket lengkap 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 kontroler optional 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.
PHOTOVOLTAIC
Cara 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 akan diukur 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 dengan teknologi 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 bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap 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 cristal secara 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
Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan 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, semikonduktor 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 menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.
KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS3.
1. 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.
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 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.
Saya mohon jika ada design teknis dan spesifikasi untuk di send ke mail, terima kasih
By: dikky on July 1, 2008
at 6:25 am
Panel surya = pemecahan yang bagus, tapi harganya benar-benar di atas awan
By: rizka on September 15, 2008
at 4:27 am
mas atau mbak, ngga tau saya ini sapa.,.,
tapi kalo boleh tau, artikel ini dari mana???dari jurnal, buku, atau dari nulis sendiri
atau sumber2nya apa aj???
soalnya saya kebetulan juga lagi ngerjakan tugas akhir masalah ini.,.kalo boleh sih, saya bisa minta file aslinya ngga?pdf atau wordnya gitu.,.
thanks bgt ya.,.,
By: namakujuna on October 11, 2008
at 9:05 am
bisa beri tahu cara buat sel surya?and ap aj bahan2nya
By: mukmin on December 19, 2008
at 6:04 am
Wah.. Mnarik bgt..
Ngmng2 d indo. ada tmpt pmblian solar cell g? Dmn?
Apakah ada cara pembuatan solar cell dgn bahan sederhana dan ekonomis dgn efisiensi standard?
Klw bsa tolong dikirim jwbnny k e.mail saya ya!
mtg_ok@plasa.com
thx
By: Teguh on January 2, 2009
at 2:38 am
BERAPA HARGA PANEL SURYA?
By: Nasyir on January 17, 2009
at 2:41 am
Sy di Jogja barusan ada yg nawarin paket 2 jutaan …. belum nyobak sih, tapi sangat tertarik
By: Listyo on February 24, 2009
at 9:50 am
bagaimanapun juga solar cell yang baik n bagus tu mahal,,..
belinya di toko elektronik semarang deket simpang lima,,…
By: guest on March 21, 2009
at 12:19 pm
lam kenal,
wah menarik nih . . .
tapi kenapa ya orang Indonesia belum ada yang bisa bikin sel suryanya??
emg estimasi biayanya berapa??
tolong jawabnya ke ikhsanriyadi@yahoo.com
thanks be4
By: ikhsan on April 29, 2009
at 9:10 pm
HARGA: Solar Cell new All size, mulai 900rb’an, TERMURAH!!!! – CV.Solar Nergy Indonesia
http://solarnergyco.indonetwork.or.id/1235943/solar-cell-new-all-size-harga-mulai-900rban-termurah.htm
By: MarineLiner on May 28, 2009
at 2:45 pm
Semoga bermanfa’at.
By: MarineLiner on May 28, 2009
at 3:15 pm
apakah comment saya ok?
By: TenagaSurya on May 29, 2009
at 7:05 am
Mas/mba bisa tidak di informasikan ke saya perhitungan budget utk 900W dan spesifikasinya apa saja yg diperoleh utk listrik tsb
By: harri triyanto on August 13, 2009
at 5:33 am
mohon bantuanx…
klu panel surya 100wp brapa daya AC yang dihasilkan????
By: surniah on August 18, 2009
at 2:13 am
sangan tertarik pengen tau lebih banyak lagi
By: Marisi pasaribu on September 25, 2009
at 12:07 pm
bisa ditampilkan rangkaian pemasangannya kan ? thanks
By: Marisi pasaribu on September 25, 2009
at 12:09 pm
assalamu’laikum…
pa ja bahan2 tuk pembuatan solar cell n rangkain (charge controler) keseluruhan na….
serta gambaran pembuatan na….
tlng di send ke email.
By: rouhil on November 17, 2009
at 9:19 am
untuk yg 100 watt harganya ?, dan masa pakai berapa tahun , wassalam
By: budhiesantosh on December 7, 2009
at 12:42 am
Saya mohon juga jika ada design teknis atau modul pembuatannya dan spesifikasi untuk di send ke mail saya, terima kasih
By: Tony Riyandi on December 30, 2009
at 3:09 am
intinya adalah membuat panel surya dibutuhkan pengetahuan yang cukup pintar dan dana tidak sedikit
tetapi ada salah satu website yang pernah saya kunjungi yang memuat tentang pembuatan alat-alat bertenaga listrik yg diganti oleh tenaga matahari
Bahan-bahan yg diperlukan mudah ditemukan dan tidak memerlukan seorang ahli sains..
By: nabila on January 21, 2010
at 12:56 am
wah,sangat bagus tuh tapi kalau buatnyan sederhana dan memanfaatkan bahan bahan bekas bagaimana?
By: dicky on January 23, 2010
at 4:40 am
Dear all,
Di tempat saya sangat jauh dari listrik PLN, sehingga masyarakat banyak menggunakan Mitan untuk penerangan sehari-hari
Dengan kondisi ekonomi yang 100% petani amat sangat kesulitan dengan harga pemasangan listrik PLN yang sangat mahal, untuk itu saya berinisiatif untuk membuat PLTS di tempat saya
Apakah ada cara pembuatan solar cell dgn bahan sederhana dan ekonomis dgn efisiensi standard?
Klw bsa tolong dikirim jawabannya ke email saya. Sebelum dan sesudahnya saya Ucapkan Terima Kasih
By: didik kurniawan on March 26, 2010
at 4:37 am
rp 47.500
hp 081311419974
By: catur on March 29, 2010
at 6:20 am