PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA ( PLTS )

A.    Definisi

Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari ke satu titik untuk menggerakan mesin kalor. 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.

a.      Pemusatan energi surya

Sistem pemusatan energi surya (concentrated solar power, CSP) menggunakan lensa atau cermin dan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari dari luasan area tertentu ke satu titik. Panas yang terkonsentrasikan lalu digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkitan listrik biasa yang memanfaatkan panas untuk menggerakkan generator. Sistem cermin parabola, lensa reflektor Fresnel, dan menara surya adalah teknologi yang paling banyak digunakan. Fluida kerja yang dipanaskan bisa digunakan untuk menggerakan generator (turbin uap konvensional hingga mesin Stirling) atau menjadi media penyimpan panas.

Ivanpah Solar Plant yang terleak 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 sekitar gurun.

b.      Photovoltaic

Sel surya atau sel 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.

B.     Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya yaitu mengubah energi surya menjadi energi litrik. 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.

C.     Gambar Desain/ Rangkaian

D.    Kelebihan dan Kelemahan

a.         Kelebihan

Ø  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.

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

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

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

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

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

Ø  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.

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

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

b.      Kekurangan

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

Ø  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%.

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

Ø  Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan.

Ø  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.

E.     Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Indonesia

Diantara beberapa Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Indonesia tersentralisasi yang memiliki skala besar antara lain adalah :

1.      PLTS di Kabupaten Karangasem, Bali dengan kapasitas 1 MW.

2.      PLTS di Kabupaten Bangli, Bali dengan kapasitas 1 MW.

3.      PLTS di Pulau Gili Trawangan (NTB) berkapasitas 600 kWp.

4.      PLTS di Pulau Gili Air (NTB) dengan kapasitas 160 kWp.

5.      PLTS di Pulau Gili Meno (NTB) dengan kapasitas 60 kWp.

6.      PLTS di Pulau Medang, Sekotok, Moyo, Bajo Pulo, Maringkik, dan Lantung dengan total kapasitas 900 kWp.

7.      PLTS Raijua (Kabupaten Sabu Raijua, NTT) dengan kapasitas 150 kWp.

8.      PLTS Nule (Kab. Alor, NTT) dengan kapasitas 250 kWp.

9.      PLTS Pura (Kab. Alor, NTT) dengan kapasitas 175 kWp.

10.  PLTS Solor Barat (Kab. Flores Timur, NTT) dengan kapasitas 275 kWp.

11.  PLTS Morotai (Maluku Utara) dengan kapasitas 600 kWp.

12.  PLTS Kelang (Maluku) dengan kapasitas 100 kWp.

13.  PLTS Pulau Tiga (Maluku) dengan kapasitas 75 kWp.

14.  PLTS Banda Naira (Maluku) (Maluku) dengan kapasitas 100 kWp.

15.  PLTS Pulau Panjang (Maluku) dengan kapasitas 115 kWp.

16.  PLTS Manawoka (Maluku) dengan kapasitas 115 kWp.

17.  PLTS Tioor (Maluku) (Maluku) dengan kapasitas 100 kWp.

18.  PLTS Kur (Maluku) dengan kapasitas 100 kWp.

19.  Kisar (Maluku) dengan kapasitas 100 kWp.

20.  PLTS Wetar (Maluku) dengan total kapasitas 100 kWp.

21.  PLTS Kabaena (Sulawesi Tenggara) dengan kapasitas 200 kWp.

Indonesia, melalui Perusahaan Listrik Negara (PLN) pun masih berusaha menambah jumlah Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Indonesia. Baik menambah jumlah pembangkitnya maupun kapasitas listrik yang dihasilkannya. PLTS-PLTS baru tersebut akan dibangun di pulau-pulau kecil Indonesia.