Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi

Indonesia merupakan negara tropis yang akan selalu memperoleh sinar matahari sepanjang tahun. Kondisi alami ini tentunya harus dimanfaatkan secara maksimal sebagai sumber energi, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang terus dikembangkan di Indonesia.

Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi panas matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. PLTS adalah salah satu solusi untuk memenuhi kebutuhan listrik yang terus bertambah.

Prinsip kerja PLTS bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan fotovoltaik dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya.

Fotovoltaik merupakan mekanisme mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Sedangkan pemusatan energi surya memanfaatkan sistem lensa atau cermin yang dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari pada satu titik untuk menggerakan mesin kalor.

Cara Kerja PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya memiliki konsep kerja yang sederhana, yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik melalui sel surya. Sel surya merupakan komponen terpenting pada PLTS. Obyek berukuran sekitar 10-15 cm persegi ini mampu mengonversikan energi surya menjadi energi listrik.

icasolar.com

Tak hanya terdiri dari sel surya, sistem PLTS juga terdiri dari komponen Balance of System (BOS), yaitu inverter dan controller. Listrik yang berasal dari PLTS akan disimpan pada baterai atau penyimpan daya lainnya agar daya listrik tetap bisa digunakan meskipun tidak ada cahaya atau kondisi gelap.

Ada 3 lapisan solar panel pada PLTS ini, yaitu lapisan bagian atas panel P (positif), lapisan tengah untuk pembatas, dan lapisan bawah atau panel N (negatif). Pembangkit listrik yang bekerja dengan tenaga surya ini juga mengadopsi sistem yang didasarkan pada efek fotoelektrik yang terdapat pada bagian bagian tersebut.

Efek fotoelektrik akan berlangsung pada saat elektron yang disebabkan oleh sinar matahari pada lapisan panel P terlepas serta membuat aliran proton ke lapisan di panel N yang ada di bawahnya. Arus listrik inilah yang kemudian dihasilkan dari proses tersebut.

Secara garis besar, ada dua alur cara kerja Pembangkit Listrik Tenag Surya, yaitu efek fotovoltaik atau cara kerja langsung, dan melalui pemusatan energi surya atau secara tidak langsung.

1. Fotovoltaik

Fotovoltaik adalah sel pengubah energi cahaya menjadi listrik yang ditemukan pertama kali oleh Charless Fritts tahun 1880. Kinerja sel ini menggunakan efek fotoelektrik dalam menghasilkan arus listrik. Cara kerja sistem ini sangat sederhana, yaitu menggunakan perbedaan tegangan yang dihasilkan dari efek fotoelektrik untuk memproduksi listrik.

2. Pemusatan Energi

Sistem ini menggunakan cermin atau lensa serta sistem pelacak sehingga energi matahari yang diterima di luas permukaan tertentu akan difokuskan ke satu titik. Selanjutnya, panas yang sudah terkonsentrasi digunakan sebagai sumber panas pembangkit listrik untuk menggerakkan generator atau media penyimpan panas lainnya.

Teknologi yang banyak digunakan di masyarakat adalah cermin parabola, lensa reflector Fresnel, dan menara surya. Pembangkit Listrik Tenaga Surya terbesar yang menggunakan sistem ini adalah Ivapah Solar Plant yang berlokasi di Gurun Mojave. Pembangkit listrik dengan sistem kerja ini bisa menghasilkan daya sebesar 377 Mega Watt.

Alat & Komponen

Dengan cara kerja yang begitu kompleks, dapat dijelaskan bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Surya juga terdiri atas beberapa peralatan dan komponen utama, antara lain:

1. Panel Surya

Panel surya merupakan sel-sel surya yang disatukan dan dihubungkan secara seri atau paralel sesuai kapasitasnya. Sel surya terdiri dari dioda semi konduktor yang mengubah cahaya matahari menjadi listrik tanpa batas dan tidak memerlukan bahan bakar. Sistem sel surya ini tidak menimbulkan polusi dan ramah lingkungan.

Komponen vital pada pembangkit listrik yang bersumber dari tenaga surya ini umumnya terbuat dari bahan semi konduktor, seperti multicrystalline silicone dan amorphous silicon. Penggunaan multicrystalline silicone banyak digunakan karena lebih efisien dalam menghasilkan listrik yang lebih besar daripada amorphous silicon.

2. Controller Regulator

Controller Regulator berguna untuk mengatur listrik dari panel surya ke beban.

3. Baterai / Accu

Baterai atau Accu digunakan untuk menampung listrik yang diproduksi oleh panel surya sebelum digunakan.

4. Inverter AC

Inverter AC adalah alat pengubah arus DC yang berasal dari Baterai atau Accu yang berdaya 12 volt menjadi arus AC dengan tegangan 220 volt. Selain aman, arus listrik yang dikeluarkan oleh inverter sangat stabil, sehingga tidak membutuhkan stabilizer.

Hambatan Perkembangan PLTS di Indonesia

Pembangkit Listrik Tenaga Surya diharapkan dapat menjadi salah satu energi alternatif andalan di Indonesia. Harapan tersebut mencuat sejak tahun 80-an, meski hingga saat ini perkembangannya tidak begitu signifikan.

swadesisuryapersada.co.id

Data dari Institute for Essential Service Reform (IESR) menyatakan bahwa saat ini baru terpasang PLTS sekitar 100 Mega Watt. Hal ini sangat jauh dari potensi yang diharapkan yang mencapai 500 Giga Watt. Realisasi tersebut juga begitu jauh dari target yang ditetapkan oleh PT PLN (Persero).

Koordinator Peneliti Energi Terbarukan dan Spesialis Sistem IESR, Pamela Simamora mengemukakan bahwa kondisi kurang berkembangnya PLTS tersebut akan terus terjadi apabila pemerintah tidak dapat menghadapi beberapa tantangan. Kondisi demikian menurutnya dapat diatasi dengan kebijakan pemerintah.

Tantangan PLTS di Indonesia

Adapun tantangan yang membuat perkembangan PLTS di Indonesia terhambat adalah:

• Adanya dilema terhadap tarif pembangunan yang tidak menarik. Selain itu, skema build, own, operate dan transfer juga masih menjadi isu utama.
• Adanya alokasi risiko tidak seimbang. Risiko tersebut membuat biaya yang harus dikeluarkan untuk menyediakan pembangkit listrik tenaga surya menjadi sangat tinggi.
• Tidak disediakan lahan untuk PLTS secara gratis. Di Uni Emirat Arab, pemerintah setempat memberikan lahan PLTS secara gratis dengan suku bunga perbankan yang kompetitif, yaitu sekitar 2,6% hingga 3,6%. Hal ini memudahkan para vendor untuk membangun panel-panel surya.
• Tidak adanya insentif yang diberikan pemerintah. Brasil merupakan negara yang menjadi contoh pengembangan PLTS paling cepat. Hal tersebut karena adanya sokongan insentif yang ditawarkan pemerintah, mulai dari diskon transmisi, distribusi listrik, pinjaman lunak, hingga suku bunga yang rendah. Hal ini membuat harga listrik hasil dari PLTS Brasil hanya sekitar US$ 1,75 sen per kWh.

Meskipun masih banyak kendala yang dihadapi dalam memaksimalkan pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber listrik, Indonesia berhasil membangun PLTS Kupang dengan kapasitas 5 Mega Watt. PLTS tersebut berdiri di atas tanah seluas 7,5 hetar dengan ribuan panel surya.

Satu panel surya di PLTS tersebut mampu menghasilkan 230 watt listrik. Untuk wilayah NTT yang selalu disinari cahaya matahari, pembangunan PLTS memang menjadi ide yang cerdas. Pembangunan PLTS yang dicetuskan oleh PT Lembaga Elektronik Nasional tersebut sangat membantu pihak PLN dalam mengatasi defisit pasokan listrik yang ada di wilayah Kupang dan sekitarnya.

Energi telah menjadi kebutuhan vital masyarakat yang sangat dibutuhkan untuk menopang kehidupannya dan mendukung kegiatannya sehari-hari. Misal, untuk memasak makanannya, manusia membutuhkan energi panas atau untuk memenuhi kebutuhan air di perkotaan, masyarakat membutuhkan energi listrik untuk menyalakan dan menjalankan pompa air.

Energi listrik yang umumnya dipakai oleh masyarakat Indonesia berasal dari pembangkit tenaga listrik yang menggunakan bahan bakar fosil. Kelemahan penggunaan bahan bakar fosil adalah pembakarannya menghasilkan gas rumah kaca sehingga menambah konsentrasi gas rumah kaca di bumi penyebab peningkatan suhu bumi dan pemanasan global.

Bumi sudah semakin panas, sehingga manusia sudah harus memikirkan untuk beralih dari bahan bakar yang tidak ramah lingkungan ke bahan bakar yang ramah lingkungan. Pemanfaatan tenaga panas matahari bisa dijadikan pilihan.

Matahari adalah sumber energi yang berjumlah besar dan bersifat terus-menerus (tidak habis), khususnya energi elektro magnetik yang dipancarkan oleh matahari. Penggunaan tenaga surya tidak membutuhkan pembakaran sehingga tidak menghasilkan gas buang berupa gas rumah kaca.

Pemanfaatan energi matahari dilakukan dengan mengubah sinar matahari menjadi energi panas atau listrik untuk memenuhi kebutuhan energi manusia. Pemanfaatan tenaga surya dilakukan dengan mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik. Dua tipe dasar tenaga matahari adalah sinar matahari dan photovoltaic, yaitu tenaga matahari.

Bahan dasar untuk menangkap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi adalah bahan semi konduktor. Umumnya bahan yang digunakan adalah bahan silikon. berwarna hitam. Bahan dasar silikon ini dibuat menjadi lempengan dan dipasangi tiang agar bisa diarahkan langsung pada matahari. Silikon adalah bahan yang dapat merefleksikan matahari seperti kaca.

Cara kerja lempengan silikon kaca atau yang bidas disebut sebagai solar panel adalah kaca-kaca silikon besar mengkonsentrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Konsentrasi cahaya matahari akan menghasilkan panas. Lalu, panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap panas. Panasnya tekanan uap digunakan untuk menjalankan turbin yang kemudian menghasilkan listrik.

Penerapan Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Rumah Tangga, Sumber: Net News

Pada awal penelitian pemanfaatan tenaga surya, solar panel biasanya digunakan untuk penggunaan energi dalam jumlah besar seperti industri. Tetapi, semakin hari masyarakat semakin sadar bahwa mereka tidak dapat mengandalkan energi yang berasal dari bahan bakar fosil. Hal ini yang mendasari ide solar panel dibuat dalam ukuran kecil untuk penggunaan rumah tangga. Saat ini sudah banyak penyedia solar panel untuk penggunaan skala rumah tangga.

Untuk penggunaan jangka panjang, penggunaan solar panel ini terhitung sangat murah. Dengan menggunakan solar panel, msayarakat dapat menghemat energi listrik.

• http://www.greenpeace.org/seasia/id/campaigns/perubahan-iklim-global/Energi-Bersih/Energi_matahari/
• Hasil wawancara dengan CV Diartona dalam Pekan Nasional Perubahan Iklim, 4 Agustus 2017.