Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Randra Agustio Efryansah

Mar 24, 2024

Dalam Artikel ini kita akan mengulik tentang pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang mana pembangkit ini merupakan sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan, dengan pambangunan PLTS kita dapat mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil. Ayo disimak pembahasan dibawah ini.

Pengertian PLTS

PLTS adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi cahaya matahari (sinar matahari) untuk menghasilkan energi listrik. Teknologi ini menggunakan panel surya yang terbuat dari bahan semikonduktor, seperti silikon, yang mampu mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik.

Prinsip Kerja PLTS

PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi cahaya matahari (sinar matahari) untuk menghasilkan energi listrik. Berikut adalah prinsip kerja PLTS:

Cahaya matahari mengenai panel surya yang terbuat dari bahan semikonduktor, seperti silikon. Foton dalam cahaya matahari mentransfer energinya ke elektron dalam bahan semikonduktor.

Elektron yang tereksitasi ini kemudian dapat mengalir bebas, menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan adalah arus searah (DC). Arus DC dari panel surya tidak kompatibel dengan jaringan listrik rumah atau PLN yang menggunakan arus bolak-balik (AC).

Inverter mengubah arus DC dari panel surya menjadi arus AC yang kompatibel dengan jaringan listrik. Listrik AC yang dihasilkan dapat langsung digunakan untuk menyalakan peralatan elektronik atau disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti. Jika baterai digunakan, sistem kontrol baterai akan mengatur aliran listrik dari panel surya, baterai, dan jaringan listrik.

Gambar Sistem Panel Surya

PLTS Off-Grid vs On-Grid

Ada dua pilihan utama dalam sistem PLTS yaitu off-grid dan on-grid. Keduanya memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda. Yuk simak penjelasannya untuk memilih sistem yang tepat bagi kebutuhan Anda!

PLTS Off-Grid (Independen dari Jaringan Listrik)

Sistem PLTS off-grid tidak terhubung ke jaringan listrik PLN. PLTS ini cocok untuk daerah terpencil yang belum terjangkau listrik atau sebagai sumber listrik cadangan.

Keuntungan PLTS Off-Grid

Independen: Tidak bergantung pada jaringan listrik PLN.
Ketahanan Energi: Listrik tetap tersedia meski terjadi gangguan listrik PLN.
Ramah Lingkungan: Menghasilkan energi bersih dan terbarukan.

Kekurangan PLTS Off-Grid

Biaya Awal Tinggi: Memerlukan investasi lebih besar karena membutuhkan baterai.
Perawatan Tambahan: Baterai membutuhkan perawatan dan penggantian berkala.
Kapasitas Terbatas: Bergantung pada kapasitas baterai dan produksi listrik dari panel surya.

PLTS On-Grid (Terhubung dengan Jaringan Listrik)

Sistem PLTS on-grid terhubung dengan jaringan listrik PLN. Listrik yang dihasilkan panel surya akan diprioritaskan untuk memenuhi kebutuhan rumah Anda. Kelebihan yang dihasilkan akan diekspor ke jaringan PLN dan Anda akan mendapatkan kredit kWh.

Keuntungan PLTS On-Grid

Biaya Awal Lebih Rendah: Tidak memerlukan baterai sehingga lebih terjangkau.
Tidak Perlu Perawatan Tambahan: Perawatan minimal pada inverter dan panel surya.
Potensi Hemat Listrik: Listrik yang dihasilkan PLTS dapat mengurangi tagihan listrik.
Kontribusi ke Jaringan Listrik: Kelebihan listrik yang dihasilkan diekspor ke jaringan PLN.

Kekurangan PLTS On-Grid

Tergantung pada Jaringan Listrik: Saat listrik PLN padam, PLTS tidak dapat berfungsi.
Kebijakan Net Metering: Kebijakan kredit kWh dari PLN dapat berubah.

Efek Photovoltaic

Efek photovoltaic adalah proses perubahan cahaya matahari menjadi energi listrik. Efek photovoltaic pertama kali ditemukan oleh Henri Becquerel pada tahun 1839. Cahaya matahari atau energi matahari terdiri atas foton cahaya.

Saat foton tersebut mengenai permukaan sel photovoltaic, foton yang telah diserap oleh sel photovoltaic kemudian membangkitkan energi listrik dengan bantuan semikonduktor tipe p dan n.

Struktur Panel Surya

Berikut ini merupakan struktur dari panel surya:

1. Cover Glass

Komponen ini berfungsi sebagai pelindung pada sel panel photovoltaic, sehingga sel photovoltaic tidak terkena kontak dari luar seperti partikel debu, air, dan sebagainya. Bahan yang digunakan bisa berupa kaca maupun acrylic yang berwarna transparan.

2. Laminating (Perekat)

Komponen ini berfungsi untuk untuk merekatkan pelindung dengan lapisan anti reflective di bawahnya.

3. Antireflective (Pelapis Anti Reflektif)

Antireflective berfungsi untuk mencegah sinar matahari memantul kembali setelah mengenai permukaan panel. Sehingga sinar matahari dapat secara efektif terserap oleh sel photovoltaic.

4. N-Type Semicondutor

Komponen ini merupakan jenis semikonduktor yang diberikan campuran bahan lain seperti fosfor, arsenik, dan antimoni.

5. P-Type Semiconductor

Komponen ini merupakan jenis semikonduktor yang diberikan campuran bahan lain seperti indium, galium, dan boron.

6. Back Contact

Komponen ini adalah komponen yang berfungsi melindungi bagian belakang sel photovoltaic. Umumnya black contact dibuat dari bahan yang cukup kuat seperti plastik, PVC dan aluminium.

Komponen-Komponen PLTS

1. Panel Surya

Saat ini di pasaran banyak tersedia berbagai macam jenis panel surya. Pemilihan beberapa jenis panel surya tersebut harus didasarkan oleh kebutuhan dari pengguna. Berikut ini merupakan jenis-jenis panel surya yang tersedia dipasaran:

a. Monocrystaline Silicon

Panel surya jenis ini adalah panel surya yang memiliki efisiensi paling tinggi di kelasnya yaitu sebesar 15.1 %. Panel surya ini juga merupakan panel surya yang paling umum digunakan.

b. Multicrystaline Silicon

Panel surya jenis Multicrystaline memiliki nilai efisiensi yang sedikit lebih rendah dari panel surya Monocrystaline yaitu 14.9 %.

c. Ribbon Silicon

Panel surya ini merupakan pengganti panel surya sebelumnya yang berjenis polycrystaline. Panel surya Ribbon Silicon memiliki efisiensi 13 hingga 14%.

d. Amorphous Silicon

Panel surya Amorphous Silicon memiliki tingkat efisiensi yang rendah 4 – 6%, namun teknologi panel surya ini merupakan yang paling ramah lingkungan karena tidak menggunakan cadmium atau asam.

2. Solar Charge Controller

Solar charger controller berfungsi sebagai pengatur arus dan tegangan yang akan di alirkan menuju baterai. Tegangan yang dihasilkan oleh panel surya adalah fluktuatif bergantung pada intensitas cahaya yang mengenai permukaan panel surya sehingga diperlukan pengatur untuk menjaga kestabilan tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel surya.

3. Battery

Battray digunakan untuk penyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya. Panel surya tidak dapat menghasilkan energi listrik pada malam hari, maka diperlukan battery atau akumulator sebagai media untuk menyimpan energi listrik.

4. Inverter

Inverter berfungsi untuk mengubah tegangan DC yang dihasilkan oleh panel surya menjadi tegangan AC, sehingga dapat dipergunakan dalam mensuplai energi listrik ke peralatan yang ada pada rumah tangga. Lebih dalam tentang komponen-komponen plts disini.

Kesimpulan

PLTS merupakan teknologi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan untuk menghasilkan energi listrik. Prinsip kerja PLTS relatif sederhana dan mudah dipahami. Dengan perkembangan teknologi yang berkelanjutan, diharapkan biaya PLTS akan semakin turun dan menjadikannya pilihan yang lebih ekonomis untuk menghasilkan energi listrik.