Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya: Wajib Tahu Sebelum Pasang

Daftar Isi

Kelasteknisi.com | Panel surya semakin banyak digunakan sebagai sumber energi listrik alternatif, mulai dari rumah tinggal, gedung komersial hingga kawasan industri. Teknologi ini memanfaatkan energi matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik melalui sel fotovoltaik atau photovoltaic (PV).

Namun sebelum memasang PLTS, jangan hanya melihat potensi penghematan tagihan listrik. Ada beberapa kelebihan dan kekurangan panel surya yang perlu dipertimbangkan, seperti investasi awal, kondisi atap, intensitas matahari, pola konsumsi listrik, jenis inverter, kebutuhan baterai hingga regulasi PLTS Atap yang berlaku.

Pada artikel ini Kelas Teknisi akan membahas keuntungan dan kelemahan panel surya secara lebih teknis agar Anda dapat menilai apakah PLTS cocok untuk rumah atau bangunan yang akan dipasangi sistem tersebut.

Apa Itu Panel Surya?

Panel surya adalah kumpulan sel fotovoltaik yang mengubah energi radiasi matahari menjadi listrik arus searah atau DC. Beberapa modul kemudian dapat dirangkai menjadi string dan array sesuai kapasitas PLTS yang dibutuhkan.

Listrik DC dari panel biasanya diproses oleh inverter menjadi listrik AC agar dapat digunakan oleh beban rumah atau bangunan. Pada sistem tertentu terdapat pula solar charge controller dan baterai sebagai bagian dari penyimpanan energi.

Untuk memahami komponen dan prinsip kerjanya secara lebih lengkap, baca pengertian dan cara kerja panel surya.

Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya Secara Singkat

Sebelum masuk ke pembahasan detail, berikut gambaran sederhana mengenai keuntungan dan keterbatasan penggunaan panel surya.

Kelebihan	Kekurangan
Memanfaatkan energi matahari	Investasi awal relatif besar
Dapat mengurangi konsumsi listrik dari jaringan	Produksi berubah mengikuti kondisi matahari
Modul PV tidak memiliki bagian mekanis bergerak	Membutuhkan area pemasangan yang sesuai
Dapat dipasang secara modular	Bayangan dapat menurunkan produksi
Dapat digunakan di daerah terpencil	Baterai menambah biaya jika dibutuhkan
Emisi saat pengoperasian sangat rendah	Inverter dan komponen lain tetap membutuhkan pemeliharaan

Kelebihan Panel Surya

Keuntungan panel surya tidak hanya berkaitan dengan energi terbarukan. Jika sistem dirancang dengan benar, PLTS dapat memberikan manfaat dari sisi energi, operasional dan fleksibilitas pemasangan.

Berikut beberapa kelebihan panel surya yang paling penting untuk dipertimbangkan.

1. Memanfaatkan Sumber Energi Terbarukan

Keunggulan utama panel surya adalah memanfaatkan radiasi matahari sebagai sumber energi. Selama terdapat radiasi matahari yang cukup, modul fotovoltaik dapat menghasilkan listrik tanpa memerlukan bahan bakar fosil pada saat beroperasi.

Indonesia yang berada di wilayah tropis memiliki potensi pemanfaatan energi surya yang menarik, meskipun produksi aktual tetap berbeda berdasarkan lokasi, musim, cuaca, orientasi modul dan kondisi lingkungan.

2. Dapat Mengurangi Pemakaian Listrik dari Jaringan

PLTS yang menghasilkan listrik pada siang hari dapat menyuplai sebagian kebutuhan beban sehingga energi yang harus diambil dari jaringan listrik dapat berkurang.

Besarnya penghematan tidak dapat disamaratakan. Rumah yang mempunyai konsumsi tinggi pada siang hari biasanya mempunyai pola pemanfaatan PLTS yang berbeda dibanding rumah yang sebagian besar bebannya aktif pada malam hari.

Catatan: jangan menilai keuntungan PLTS hanya dari kapasitas panel dalam kWp. Bandingkan juga produksi energi harian dengan profil pemakaian listrik rumah pada jam yang sama.

3. Biaya Operasional Modul Relatif Rendah

Modul fotovoltaik tidak mempunyai bagian mekanis bergerak seperti mesin diesel atau turbin. Karena itu kebutuhan pemeliharaan mekanis pada modul relatif rendah.

Meski demikian, PLTS bukan berarti bebas perawatan. Modul tetap perlu diperiksa dari kotoran, kerusakan, konektor longgar, kabel, struktur mounting, korosi dan potensi hot spot. Inverter dan perangkat proteksi juga harus diperiksa sesuai rekomendasi pabrikan dan desain instalasi.

4. Sistem Dapat Dikembangkan Secara Modular

Salah satu karakteristik sistem PV adalah modular. Kapasitas dapat dirancang dari skala kecil hingga besar dengan menyesuaikan jumlah modul, konfigurasi string, inverter dan kebutuhan beban.

Tetapi penambahan modul tidak boleh dilakukan sembarangan. Tegangan open-circuit, arus string, batas MPPT inverter, kapasitas kabel dan perangkat proteksi harus tetap berada dalam spesifikasi peralatan.

5. Dapat Digunakan untuk Daerah Terpencil

Panel surya sangat berguna pada lokasi yang sulit mendapatkan jaringan listrik, seperti fasilitas terpencil, sistem telekomunikasi, pompa air, penerangan dan beberapa kebutuhan listrik mandiri.

Untuk penggunaan seperti ini biasanya dibutuhkan sistem off-grid yang dapat melibatkan baterai, charge controller dan pengaturan energi agar kebutuhan listrik tetap terpenuhi ketika panel tidak menghasilkan daya.

6. Tidak Menghasilkan Emisi Pembakaran Saat Beroperasi

Modul PV menghasilkan listrik tanpa proses pembakaran di lokasi pemasangan sehingga tidak menghasilkan gas buang seperti yang terjadi pada genset berbahan bakar fosil saat beroperasi.

Namun bukan berarti panel surya sama sekali tidak mempunyai dampak lingkungan. Produksi material, manufaktur, transportasi dan pengelolaan modul pada akhir masa pakainya tetap mempunyai jejak lingkungan yang perlu diperhitungkan.

7. Tidak Menimbulkan Suara Mesin dari Modul PV

Karena tidak mempunyai mesin pembakaran maupun komponen mekanis berputar pada modulnya, panel surya bekerja tanpa suara mesin seperti genset.

Beberapa inverter atau perangkat elektronik daya tetap dapat menggunakan kipas pendingin atau menghasilkan suara tertentu, tetapi secara umum PLTS jauh lebih senyap dibandingkan pembangkit berbasis mesin pembakaran kecil.

8. Dapat Dipasang di Atap yang Sudah Tersedia

PLTS atap dapat memanfaatkan area atap yang sebelumnya tidak digunakan untuk menghasilkan energi. Ini menjadi keuntungan terutama pada rumah, gudang, pabrik dan gedung komersial yang mempunyai bidang atap luas.

Tetapi struktur atap harus diperiksa terlebih dahulu. Beban modul, mounting, tekanan angin, kondisi rangka, waterproofing dan akses pemeliharaan perlu masuk dalam perencanaan.

Kekurangan Panel Surya

Walaupun mempunyai banyak keuntungan, PLTS tidak selalu menjadi solusi terbaik untuk setiap bangunan. Kondisi teknis dan ekonominya harus dihitung terlebih dahulu.

Berikut beberapa kekurangan panel surya yang perlu diketahui sebelum memasangnya.

1. Membutuhkan Investasi Awal

Pemasangan PLTS membutuhkan biaya awal untuk membeli modul, inverter, struktur mounting, kabel DC dan AC, konektor, perangkat proteksi, panel, jasa instalasi dan komponen pendukung lainnya.

Jika sistem menggunakan baterai, nilai investasi dapat bertambah karena membutuhkan baterai dan perangkat manajemen atau pengisian yang sesuai.

2. Produksi Listrik Tidak Konstan

Daya keluaran panel berubah mengikuti radiasi matahari. Pada malam hari modul tidak menghasilkan energi dari matahari, sedangkan awan tebal, hujan atau perubahan kondisi atmosfer dapat mengurangi produksi pada siang hari.

Karena itu kapasitas panel dalam Watt-peak (Wp) tidak berarti panel selalu menghasilkan daya sebesar nilai tersebut sepanjang hari.

3. Bayangan Dapat Menurunkan Produksi

Pohon, antena, dinding, bangunan lain, tangki air atau bagian atap dapat menimbulkan bayangan pada modul.

Shading perlu diperhitungkan sejak tahap desain karena dapat menurunkan produksi dan memengaruhi performa string. Desain string, penggunaan MPPT dan teknologi optimasi tertentu dapat membantu, tetapi tidak menggantikan pentingnya pemilihan lokasi yang baik.

4. Membutuhkan Area yang Memadai

Semakin besar energi yang ingin dihasilkan, biasanya semakin banyak luas area yang diperlukan untuk menempatkan modul.

Pada rumah dengan atap kecil, bentuk atap rumit atau banyak area yang terhalang bayangan, kapasitas PLTS yang dapat dipasang bisa terbatas.

5. Baterai Menambah Biaya dan Kompleksitas

Baterai bukan komponen wajib pada seluruh PLTS. Sistem on-grid dapat beroperasi tanpa baterai, sedangkan sistem off-grid dan beberapa sistem hybrid menggunakan baterai untuk menyimpan energi.

Jika baterai digunakan, perlu memperhitungkan kapasitas, depth of discharge, siklus, temperatur, BMS, efisiensi, kebutuhan energi dan karakteristik baterai yang dipilih.

6. PLTS On-Grid Umumnya Tidak Menjadi Backup Saat PLN Padam

Ini merupakan salah satu kesalahpahaman yang sering terjadi. Banyak orang mengira rumah yang sudah memiliki panel surya akan tetap menyala ketika PLN padam.

Pada sistem on-grid biasa, inverter mempunyai fungsi proteksi anti-islanding sehingga sistem berhenti memasok jaringan ketika sumber jaringan hilang. Tujuannya antara lain menjaga keselamatan personel dan sistem.

Jika membutuhkan listrik cadangan ketika PLN padam, sistem harus dirancang menggunakan konfigurasi dan perangkat yang memang mendukung fungsi backup, misalnya sistem hybrid dengan baterai dan rangkaian transfer yang sesuai.

7. Kinerja Modul Menurun Seiring Waktu

Modul PV mengalami degradasi performa selama masa operasi. Besarnya degradasi tidak sama untuk semua produk dan lingkungan.

Karena itu jangan menganggap angka umur tertentu sebagai jaminan bahwa semua panel pasti bekerja sama selama periode tersebut. Periksa garansi produk, garansi performa dan datasheet produsen.

8. Inverter Tidak Selalu Berumur Sama dengan Modul

Ketika menghitung biaya jangka panjang, jangan hanya memperhatikan modul. Inverter merupakan perangkat elektronik daya dan mempunyai karakteristik umur, temperatur operasi dan kebutuhan pemeliharaan tersendiri.

Lokasi inverter yang terlalu panas, ventilasi buruk atau paparan lingkungan yang tidak sesuai spesifikasinya dapat memengaruhi performa dan keandalannya.

Apakah Panel Surya Benar-Benar Bisa Menghemat Tagihan Listrik?

Bisa, tetapi besarnya penghematan harus dihitung berdasarkan produksi PLTS dan pola penggunaan energi. Semakin besar porsi produksi PLTS yang langsung digunakan oleh beban, semakin besar potensi pengurangan energi yang perlu diambil dari jaringan.

Sebagai contoh, rumah dengan AC, pompa, kulkas, komputer atau peralatan lain yang banyak digunakan pada siang hari dapat mempunyai tingkat self-consumption berbeda dibanding rumah yang kosong pada siang hari dan baru menggunakan banyak listrik pada malam hari.

Aturan PLTS Atap di Indonesia yang Perlu Diketahui

Untuk PLTS Atap yang terhubung dengan jaringan pemegang IUPTLU seperti PLN, pemasangan tidak hanya berkaitan dengan perhitungan teknis. Pelanggan juga harus memperhatikan regulasi yang berlaku.

Dalam Permen ESDM Nomor 2 Tahun 2024, kapasitas pemasangan PLTS Atap tidak lagi menggunakan batas maksimum 100% dari daya tersambung seperti ketentuan sebelumnya. Pengembangannya menggunakan mekanisme kuota berdasarkan sistem tenaga listrik.

Hal penting lainnya adalah mekanisme ekspor-impor energi dihapus. Kelebihan energi listrik dari PLTS Atap yang masuk ke jaringan pemegang IUPTLU tidak diperhitungkan sebagai pengurang tagihan listrik pelanggan.

Penting untuk perhitungan ekonomi: jangan menggunakan asumsi lama bahwa seluruh kelebihan energi PLTS yang diekspor ke jaringan otomatis menjadi kredit pengurang tagihan. Untuk sistem baru, periksa ketentuan dan kuota PLTS Atap yang berlaku sebelum menentukan kapasitas.

On-Grid, Off-Grid atau Hybrid: Mana yang Lebih Cocok?

Kelebihan dan kekurangan panel surya juga sangat bergantung pada jenis sistem yang dipilih. Karena itu istilah panel surya saja belum cukup untuk menentukan bagaimana sistem akan bekerja.

Sistem	Karakteristik	Umumnya Cocok Untuk
On-Grid	Terhubung jaringan dan umumnya tanpa baterai	Mengurangi konsumsi energi jaringan pada saat PLTS menghasilkan listrik
Off-Grid	Tidak bergantung pada jaringan dan biasanya membutuhkan penyimpanan energi	Daerah terpencil atau lokasi tanpa jaringan
Hybrid	Menggabungkan beberapa sumber dan dapat menggunakan baterai	Pengguna yang membutuhkan manajemen energi atau fungsi backup tertentu

Berapa Panel Surya yang Dibutuhkan untuk Rumah?

Jumlah panel sebaiknya tidak ditentukan hanya berdasarkan daya PLN. Langkah awal yang lebih baik adalah mengetahui konsumsi energi harian dalam kWh, profil beban siang hari, potensi radiasi matahari dan area atap yang tersedia.

Sebagai pendekatan awal, kapasitas PV dapat diperkirakan dengan:

Kapasitas PV (kWp) ≈ Kebutuhan Energi Harian (kWh) ÷ (Peak Sun Hours × Performance Ratio)

Nilai Peak Sun Hours dan Performance Ratio tidak boleh dianggap sama untuk semua lokasi. Kerugian sistem dapat berasal dari temperatur modul, kabel, inverter, mismatch, shading, kotoran dan faktor lainnya.

Pelajari juga perbedaan sel, modul, string dan array panel surya.

Apakah Panel Surya Tetap Menghasilkan Listrik Saat Mendung?

Ya. Panel fotovoltaik masih dapat menghasilkan listrik ketika cuaca mendung selama masih terdapat radiasi matahari yang mencapai modul.

Namun outputnya umumnya lebih rendah dibandingkan kondisi radiasi yang lebih tinggi. Besarnya penurunan tidak dapat ditentukan dengan satu persentase tetap karena bergantung pada kondisi awan, irradiance, temperatur dan karakteristik sistem.

Apakah Panel Surya Bisa Menghasilkan Listrik Saat Hujan?

Selama masih ada radiasi matahari, modul masih mungkin menghasilkan energi ketika hujan, tetapi outputnya dapat turun cukup besar dibandingkan kondisi cerah.

Karena produksi PV berubah dari waktu ke waktu, desain PLTS sebaiknya menggunakan data energi dalam periode tertentu, bukan hanya melihat daya sesaat ketika cuaca sedang cerah.

Standar yang Perlu Diperhatikan pada Instalasi Panel Surya

Instalasi PLTS merupakan instalasi listrik DC dan AC sehingga aspek keselamatan tidak boleh diabaikan. Pemilihan kabel, konektor, isolasi, pemutus, earthing dan perlindungan terhadap gangguan perlu disesuaikan dengan desain sistem.

Salah satu referensi internasional yang relevan adalah IEC 62548-1:2023+A1:2025 mengenai persyaratan desain PV array. Standar ini mencakup antara lain pengkabelan DC array, perangkat proteksi listrik, switching dan ketentuan earthing.

Untuk modul PV, seri IEC 61215 digunakan dalam design qualification dan type approval modul fotovoltaik terrestrial. Namun lulus pengujian IEC 61215 tidak berarti umur modul otomatis dijamin selama jumlah tahun tertentu.

Tips Sebelum Memasang Panel Surya di Rumah

Sebelum membeli paket PLTS, lakukan perhitungan berdasarkan kebutuhan nyata. Jangan hanya tergiur angka kapasitas besar atau klaim penghematan tanpa mengetahui profil pemakaian listrik.

1. Periksa konsumsi listrik bulanan dalam kWh.
2. Identifikasi berapa besar beban yang aktif pada siang hari.
3. Periksa arah, luas dan kondisi struktur atap.
4. Identifikasi potensi bayangan sepanjang hari.
5. Hitung kapasitas PV berdasarkan target energi, bukan hanya daya PLN.
6. Pastikan tegangan dan arus string sesuai dengan spesifikasi inverter.
7. Gunakan kabel dan konektor yang memang sesuai untuk instalasi PV.
8. Pastikan terdapat perangkat proteksi sesuai desain.
9. Tentukan apakah benar-benar membutuhkan baterai.
10. Periksa regulasi dan kuota PLTS Atap yang berlaku jika sistem terhubung jaringan.

Untuk pembahasan instalasinya, baca cara memasang PLTS di rumah.

Kesimpulan

Kelebihan panel surya terletak pada kemampuannya memanfaatkan energi matahari, mengurangi konsumsi energi dari jaringan, mempunyai biaya operasional modul yang relatif rendah dan dapat diterapkan dari skala kecil hingga besar.

Di sisi lain, kekurangan panel surya mencakup investasi awal, produksi yang tidak konstan, pengaruh shading dan cuaca, kebutuhan area pemasangan serta tambahan biaya apabila sistem memerlukan baterai.

Hal terpenting adalah tidak menilai PLTS hanya dari jumlah panel atau kapasitas Watt-peak. Sistem yang baik harus mempertimbangkan profil beban, potensi energi matahari, kondisi atap, konfigurasi string, inverter, proteksi, regulasi dan kebutuhan pengguna.

Dengan desain yang tepat, panel surya dapat menjadi salah satu cara memanfaatkan energi terbarukan sekaligus mengurangi sebagian konsumsi energi dari jaringan. Namun keputusan pemasangan sebaiknya didasarkan pada perhitungan teknis dan ekonomi, bukan hanya klaim bahwa panel surya pasti membuat tagihan listrik jauh lebih murah.

Baca juga Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS): Pengertian dan Cara Kerjanya.

FAQ Kelebihan dan Kekurangan Panel Surya

Apa kelebihan utama panel surya?

Kelebihan utamanya adalah memanfaatkan energi matahari, dapat mengurangi energi yang diambil dari jaringan, tidak memerlukan bahan bakar saat menghasilkan listrik dan mempunyai kebutuhan pemeliharaan mekanis yang relatif rendah pada modul.

Apa kekurangan utama panel surya?

Kekurangannya antara lain investasi awal, produksi yang berubah mengikuti radiasi matahari, kebutuhan area pemasangan, pengaruh shading dan tambahan biaya apabila membutuhkan baterai.

Apakah panel surya cocok untuk rumah?

Bisa, terutama jika rumah mempunyai area atap yang sesuai dan konsumsi listrik pada siang hari cukup besar. Namun kelayakannya sebaiknya dihitung berdasarkan profil beban dan kondisi lokasi.

Apakah panel surya tetap bekerja saat PLN mati?

Tidak selalu. Sistem on-grid biasa umumnya berhenti menghasilkan suplai ke instalasi ketika jaringan padam karena fungsi anti-islanding. Backup membutuhkan sistem yang memang dirancang untuk operasi tersebut.

Apakah panel surya harus menggunakan baterai?

Tidak. Sistem on-grid dapat dirancang tanpa baterai. Baterai biasanya diperlukan pada sistem off-grid atau hybrid ketika penyimpanan energi dan fungsi backup dibutuhkan.

Apakah panel surya bekerja saat mendung?

Ya, selama masih ada radiasi matahari yang mencapai modul. Namun daya keluarannya biasanya lebih rendah dibandingkan kondisi dengan irradiance yang lebih tinggi.

Apakah kelebihan listrik PLTS Atap bisa dijual ke PLN?

Dalam skema PLTS Atap berdasarkan Permen ESDM Nomor 2 Tahun 2024, mekanisme ekspor-impor dihapus dan kelebihan energi yang disalurkan ke jaringan tidak diperhitungkan sebagai pengurang tagihan pelanggan.

Apakah panel surya bisa membuat rumah bebas dari PLN?

Bisa pada sistem off-grid yang dirancang dengan kapasitas pembangkit dan penyimpanan energi yang memadai, tetapi memasang panel surya saja tidak otomatis membuat rumah independen dari jaringan.