Abstract

Matahari dan energi listrik merupakan suatu keperluan yang sangat penting dalam kehidupan. Matahari yakni salah satu benda langit yang ada di alam semesta dengan memancarkan sinarnya dengan jumlah banyak dan terus berkesinambungan. Sinar matahari ini dapat dimanfaatkan untuk aneka macam keperluan, mulai dari kebutuhan rumah tangga seperti menjemur, hingga dengan pemanfaatan selaku energi alternatif, yakni sumber energi listrik. Sinar matahari tersebut dapat dikonversikan menjadi energi listrik dengan cara mengunakan panel surya (photovoltaic) yang umum disebut dengan metode Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang nantinya mampu memenuhi kebutuhan energi listrik bagi kehidupan. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) melakukan pekerjaan dengan menangkap sinar matahari, lapisan material pada panel surya akan menyerap foton. Hal ini akan menghidupkan atau meningkatkan elektron, menyebabkan diantaranya ‘melompat’ dari satu lapisan ke yang lainnya, kemudian menghasilkan muatan listrik. PLTS tidak memakai bahan bakar fosil selaku sumber energinya, sehingga akan menjadi energi yang bersih dan ramah lingkungan. Pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) memakai perlengkapan mirip panel surya, charge controller baterai, dan inverter.

Keywords: Pemanfaatan, sinar Matahari, energi terbarukan, PLTS

 

Pendahuluan

A.     Latar Belakang

Dengan meningkatnya perkembangan teknologi-teknologi mutakhir pada dunia industri, perkantoran, maupun rumah tangga, maka energi listrik sangat penting untuk mendukung acara manusia dalam kehidupan sehari-hari, sehinga maka kebutuhan energi listrik akan meninggkat tinggi, sehingga tidak menutup kemungkinan akan terjadinya kekurangnya energi listrik itu sendiri. Untuk mendapatkan kekurangan energi listrik, dapat ddengan memanfaatkan adanya sinar matahari yang ada setiap harinya, dengan begitu kekurangan kebutuhan energi listrik yang ada nanti nya akan mampu terpenuhi, dan dapat meminimalkan penggunaan bahan bakar fosil dari penggunaan proses pembanbangkit konvensional yang ada saat ini. Penggunaan sinar matahari untuk membangkitkan energi listrik disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Penerapan teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) untuk memanfaatkan peluangenergi surya yang tersedia ialah solusi yang sempurna.Hal ini didukung alasannya adalah Indonesia terletak didaerah tropis yang mana akan mendapatkan sinar matahari yang mau terus berkesinambungan sepanjang tahun.(Ramadhan, Diniardi, & Mukti, 2016)

 

B. Kajian Literatur

 a. Sinar Matahari

Sinar Matahari merupakan sebuah energi panas yang dihasilkan oleh radiasi matahari, dengan adanya panas matahari maka dapat dimanfaatkan untuk sebuah energi alternatife terbarukan dalam memenuhi keperluan energi listrik. Sinar Matahari nantinya akan dikonversikan lewat panel surya (photovoltaic) dan perlengkapan lainnya seperti charge controller, baterai, Inverter, dan perlengkapan pendukung lainnnya dengan memakai metode Pembangit Listrik Tenaga Surya (PLTS).

 

b. Panel Surya

Panel surya merupkan sebuah alat yang bisa merubah sinar matahari menjadi energi listrik, panel surya terbuat dari materi semikonduktor dengan materi silikon dan dilapisi dengan bahan khusus. Panel surya melakukan pekerjaan dengan menangkap sinar matahari, dikala sinar matahari sudah diterima oleh panel surya maka elektron akan terlepas dari atom silikon dan mengalir membentuk sirkuit listrik sehinnga energi listrik dapat dibangkitkan.(Rif’an et al., 2012) Untuk effisiensi kinerja panel surya tergantung dari berapa besarnya intensistas sinar matahari yang sukses ditangkap oleh panel surya (photovoltaic). Semakin tinggi intensitas sinar matahari yang ditangkap maka effisiensi energi listrik yang dihasilkan akan lebih baik. Penghitungan effisiensi energi yang dibangkitkan dapat dijumlah dengan persamaan : (Yamato, 2012)

A_a              = E/(I_av x η_m )

n                = A_a / A_cm

P                = n x P_m

Dimana :

P                = Daya yang dibangkitkan oleh PLTS (W) n = Jumlah modul

P_max           = Daya maks suatu modul (W) E   = Energi (Wh)

I_av              = Intensitas cahaya rata-rata (W/m2) η_m     = effisiensi modul (%)

A_a              = Luas panel surya (m2)

A_cm             = Luas efektif sebuah modul (m2)

 

C. Inverter

Inverter merupakan rangkaian elektronika yang mampu berfungsi mengubah suatu tegangan input arus searah (DC) menjadi tegangan output arus bolak balik (AC). Inverter juga dapat mengatur tegangan dan frekuensi yang dibangkitkan sesuai dengan keperluan yang dibutuhkan. Pengaturan tegangan inverter yang sering dilakukan yaitu dengan menertibkan modulasi lebar pulsa (Pulse Width Modulation, PWM). Inverter yang mengontrol modulasi lebar pulsa disebut dengan inverter PWM.(Nazif, 2019)

 

d. Baterai

Baterai adalah sebuah proses yang dapat menyimpan dan melepaskan energi listrik. Baterai pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menerima sumber energi dari proses pergantian sinar matahari menjadi energi listrik yang terjadi dipanel surya (photovoltaic). Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan melakukan pekerjaan ketika panel surya mendapatkan sinar matahari, hal ini menjadi kendala saat sinar matahari sebagai sumber energi pada malam hari sudah tidak tersedia. Hal ini mampu dituntaskan ketika pada siang hari maka listrik yang dihasilkan oleh panel surya akan disimpan pada baterai memakai Charge Controlller, dan saat malam hari energi yang disimpan pada baterai dapat digunakan.(Mahardika, Wijaya, & Rinas, 2016)

 

e. Charge Controlller

Charge controller yaitu perlengkapan elektronik yang dipakai pada tata cara Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) untuk pengisian daya baterai, menyimpan cadangan energi listrik. Charge controller juga mampu membatasi besarnya aliran listrik yang dihasilkan oleh panel surya (photovoltaic) yang secara biasa berkisar 12 V DC keatas. Charge controller juga berfungsi selaku Pengendalian proses pengisian daya baterai dengan membuka anutan listrik ketika baterai telah kelemahan daya dan menutup pemikiran listrik kembali dikala daya baterai sudah terisi dengan sarat , sehingga proses ini akan mempertahankan mutu atau ketahanan baterai yang digunakan pada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dari pengisian daya yang berlebihan.(Prasetyo, Yuniarti, & Prianto, 2018)

Metode yang dipakai dalam pemanfaatan sinar matahari sebagai energi alternative untuk memenuhi keperluan energi listrik ada berberapa proses yang dijalankan, antara lain : a. Mencari studi lapangan ihwal bagaimana proses yang terjadi dalam pemanfaatan energi sinar matahari untuk menghasilkan energi listrik. b. bagaimana cara proses konversi sinar matahari sehingga mampu menciptakan energi listrik. c. Kapasitas energi listrik yang mampu dihasilkan dengan pemanfaatan sinar matahari. Metodologi yang dipakai dalam dalam pemanfaatan sinar matahari selaku energi alternative untuk memenuhi keperluan energi listrik dapat ditinjau dari bentuk flowchart pada gambar 1.

C.      Hasil dan Pembahasan

Proses Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Pada awal observasi ini membahas bagaimana cara proses pemanfaatan sinar matahari supaya mampu menciptakan energi listrik, adapun proses yang akan dibahas dapat diliihat seperti pada gambar 2.