Sel Surya

Latar Belakang

Telah kita ketahui bahwa saat ini kebutuhan listrik meningkat. Hal ini menjadi pendorong bagi Perusahaan Listrik Negara (PLN) untuk melakukan sosialisasi penghematan listrik pada pukul 17.00 – 22.00. Pada waktu tersebut merupakan waktu dari puncak beban karena banyaknya masyarakat yang mengkonsumsi/menggunakan listrik.

Sekitar 30 tahun ke depan, kebutuhan energi dunia akan meningkat dua kali lipat tiap tahunnya. Dan ini akan meningkat lagi menjadi tiga kali lipat dalam 40 tahun ke depan, setara dengan energi 20 miliar ton minyak bumi. Dalam beberapa tahun ke depan, pamakaian energi masih banyak menggunakan bahan bakar fosil, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Namun menurut departemen ESDM, cadangan minyak bumi di Indonesia hanya cukup untuk 18 tahun ke depan, sedangkan gas bumi masih bisa mencukupi hingga 61 tahun lagi. Kemudian cadangan batubara diperkirakan habis dalam waktu 147 tahun lagi.

Sel Surya sebagai Energi Alternatif

Menyikapi hal di atas maka diperlukan adanya energi alternatif. Energi alternatif ini maksudnya adalah energi yang bersumber selain dari bahan bakar fosil. Hal ini tidak hanya karena cadangan bahan bakar fosil yang menipis, tetapi juga penggunaan bahan bakar ini dapat menyumbang karbondioksida. Sebagai contoh, setiap 1000 MW energi yang dari pembangkit tenaga uap dengan bahan baku batu bara, menghasilkan 5,6 juta ton karbondioksida per tahun. Hal ini jelas turut menyumbang terjadinya efek rumah kaca atau global warming.

Ada satu alternatif di mana bahan bakunya dapat diperoleh secara cuma-cuma dan melimpah. Energi alternatif ini adalah energi yang berasal dari pancaran sinar matahari. Matahari terus bersinar setiap hari dan tidak akan berhenti bersinar hingga kiamat tiba. Hal ini disebut dengan surya sel. Pemanfaatan ini merupakan suatu langkah yang menjanjikan. Ini karena sinar matahari yang melimpah. Di samping itu surya sel juga ramah lingkungan. Terlebih lagi, Indonesia merupakan Negara yang terletak di garis khatilistiwa mempunyai pontensi besar. Indonesia setiap tahunnya mendapat energy matahari sebesar 2500 kW. Ini perlu dikembangkan sehingga kebutuhan energy listrik terpenuhi dan dapat megurangi ketergantungan atau menggantikan peran bahan bakar fosil.

Komponen Inti Sel Surya

Sel surya terdiri dari beberapa komponen sbb:
- Photovoltaic/panel surya
Photovoltaic merupakan alat utama yang berfungsi sebagai penangkap, pengubah, dan penghasil listrik. Adapun ukuran dari alat ini hanya sekitar 5 x 5 atau 10 x 10 cm persegi dengan kemampuan mengubah atau menghasilkan daya sebesar 1 – 2 Watt. Alat ini dirangkai menjadi beberapa susunan sel surya sesuai besar daya yang diinginkan. Susunan ini disebut panel surya. Keluaran dari alat ini berupa energy listrik DC.
- Controller
Berfungsi mengatur besar tegangan sebelum dicatu ke beban. Sebagai charger untuk mengisi baterai dengan memanfaatkan energy berlebih dari PLTS.
- Baterai
Sebagai tempat menyimpan energy juga untuk menjaga kestabilan tegangan yang kemudian disalurkan ke beban.
- Inverter DC ke AC
Ini berfugsi untuk mengubah tegangan DC menjadi AC. Hal ini karena keluaran dari sel surya merupakan energy listrik yang berupa DC.

Cara Kerja
Panel surya dipasang menghadap matahari. Fungsinya, agar sinar matahari dapat langsung tertangkap oleh panel surya. Sinar matahari yang tertangkap panel selanjutnya diubah menjadi energy listrik. Listrik yang dihasilkan ini dapat langsung dialirkan pada beban seperti TV, lampu, atau peralatan listrik lainnya. Atau, dapat juga disimpan dalam baterai. Adapun keluaran yang dihasilkan sel surya pada umumnya atau sesuai yang banyak di pasaran sebesar 6 VDC, 12 VDC, 24 VDC, 36 VDC dan 48 VDC per modul.

Besar tegangan ini diatur oleh charge controller agar sesuai dengan kebutuhan. Sebagian dari ini dialirkan atau disimpan dalam baterai. JIka besar tegangan dari panel kurang dari jumlah kebutuhan, maka energy yang tersimpan dalam baterai akan menyokong kekurangan tersebut yang dikontrol oleh controller yang juga berfungsi sebagai regulator atau penstabil tegangan. Contohnya, jika keadaan cuaca berawan maka intensitas sinar matahari juga akan berkurang. Begitu juga saat malam hari di mana tidak terdapat sinar matahari yang berarti sel surya tidak berfungsi, maka listrik berasal dari baterai.

Sel surya menghasilkan keluaran berupa energy listrik DC. Dengan begitu, ini masih harus mengubah ke bentuk AC jika ingin digunakan pada beban AC. Untuk mengatasi hal ini maka digunakan inverter DC ke AC. Jika ini akan digunakan pada peralatan dengan tegangan 220 VAC maka tegangan dari sel surya diubah dan dinaikkan (step up) menjadi 220 VAC. Dengan begitu, listrik dapat digunakan untuk mencatu beban seperti lampu penerangan, berbagai barang elektronik, ataupun barang mekanik yang digerakkan oleh sumber listrik.

Keunggulan dan Kelemahan PLTS
Setiap hal apapun itu pasti mempunyai dua sisi, keunggulan dan kelemahan. Begitu juga dengan PLTS, tentu memiliki kelebihan dan kekurangan. Adapun Keunggulan dan kelemahan PLTS antaralain:

Keunggulan:

• Ramah lingkungan, bahan baku melimpah di alam dan tidak memerlukan biaya mendapatkannya.
• Hampir tidak terdapat biaya operasional karena tidak memerlukan bahan bakar.
• Dapat dipasang di mana saja dan dipindahkan jika diperlukan.
• Dapat diterapkan secara sentralisasi (PLTS ditetapkan di suatu area dan listrik yang dihasilkan disalurkan melalui jaringan distribusi ke tempat-tempat yang membutuhkan) maupun desentralisasi (setiap sistem berdiri sendiri/individual, tidak memerlukan jaringan distribusi).
• Bersifat moduler: kapasitas listrik yang dihasilkan dapat disesuaikan dengan kebutuhan dengan cara merangkai modul secara seri dan paralel.
• Tanpa suara dan tidak menimbulkan polusi lingkungan.
• Tidak ada bagian yang bergerak, sehingga hampir tidak memerlukan biaya pemeliharaan. Yang diperlukan hanya membersihkan modul apabila kotor dan menambah air accu (aquades). (altarienergi.com)

Kelemahan:

• Biaya pembelian dan instalasi yang cukup mahal.
• Tidak dapat diproduksi sendiri atau secara “sembarang” karena memerlukan teknologi tinggi.
• Pembuatan Photovoltaic/PLTS cukup rumit.
• Jika cuaca berawan maka kerja PLTS tidak maksimal.

Sumber:
http://id.wikipedia.org
http://www.forumsains.com
http://www.anekasurya.com
http://www.chem-is-try.org
http://energisurya.wordpress.com
http://altarienergi.com

Related Post: