konversi energi panel surya

Upload: richard-hatfield

Post on 02-Jun-2018

276 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    1/15

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    2/15

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Permintaan energi dunia terus meningkat sepanjang sejarah peradaban umat manusia.

    Proyeksi permintaan energi pada tahun 2050 hampir mencapai tiga kali lipat dari permintaan di

    tahun 2012 Tampaknya masalah energi akan tetap menjadi topik yang harus dicarikan solusinya

    bersama. Usaha-usaha untuk mendapatkan energi alternatif telah lama dilakukan untuk

    mengurangi ketergantungan terhadap sumber daya minyak bumi. Pemanfaatan minyak bumi

    diperkirakan akan habis dalam waktu yang tidak lama jika pola pemakaian seperti sekarang ini

    yang justru semakin meningkat dengan meningkatnya industri maupun transportasi. Selain itudari berbagai penelitian telah didapat gambaran bahwa kualitas udara telah semakin

    mengkawatirkan akibat pembakaran minyak bumi.

    Dalam menanggapi krisis energi yang terjadi, pemerintah mengupayakan berbagai cara untuk

    mengembangkan berbagai energi alternatif. Sebagaimana kita ketahui, Indonesia berada pada

    daerah khatulistiwa dan akan selalu disinari matahari selama 1012 jam dalam sehari. Maka

    potensi untuk mengembangkan energi surya sangatlah besar. Total intensitas penyinaran rata-rata

    4,5 kWh per meter persegi perhari, matahari bersinar berkisar 2000 jam per tahun, sehingga

    tergolong kaya sumber energi matahari. Data Ditjen Listrik dan Pengembangan Energi pada

    tahun 1997, kapasitas terpasang listrik tenaga surya di Indonesia mencapai 0,88 MW dari potensi

    yang tersedia 1,2 x 109

    MWDengan potensi yang cukup besar tersebut diharapkan energi suryaini dapat membantu dalam memenuhi kebutuhan energi bangsa ini dan juga mengurangi

    ketergantungan kita terhadap pemakaian energi fosil.

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    3/15

    1.2 Rumusan Masalah

    Adapun rumusan masalah yang dibahas pada makalah ini adalah :

    1.

    Bagaimana potensi energi surya sebagai energi alternative di Indonesia?2. Apa sajakah komponen penyusun panel surya?

    3. Bagaimana perhitungan rancang bangun PLTS sederhana?

    1.3 Tujuan Penulisan

    Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah :

    1.

    Mengetahui potensi energi surya sebagai energi yang terbarukan

    2.

    Mengetahui komponen penyusun suatu panel surya3.

    Mampu membuat perhitungan sederhana rancang bangun PLTS

    1.4 Manfaat Penulisan

    Adapun manfaat dari penulisan makalah ini yaitu :

    1. Menerapkan sistem PLTS sederhana dalam kehidupkan sehari-hari

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    4/15

    BAB II

    PEMBAHASAN

    2.1 Energi Surya Sebagai Alternatif Masa Depan

    Jika kita melihat tingkat konsumsi energi di seluruh dunia saat ini, penggunaan energi

    diprediksikan akan meningkat sebesar 70 persen antara tahun 2000 sampai 2030. Sumber energi

    yang berasal dari fosil, yang saat ini menyumbang 87,7 persen dari total kebutuhan energi dunia

    diperkirakan akan mengalami penurunan disebabkan tidak lagi ditemukannya sumber cadangan

    baru.

    Cadangan sumber energi yang berasal dari fosil diseluruh dunia diperkirakan hanya sampai 40

    tahun untuk minyak bumi, 60 tahun untuk gas alam, dan 200 tahun untuk batu bara. Kondisi

    keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan energi dunia dari tahun

    ketahun (pertumbuhan konsumsi energi tahun 2004 saja sebesar 4,3 persen), serta tuntutan untuk

    melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi lingkungan membuat tuntutan untuk segera

    mewujudkan teknologi baru bagi sumber energi yang terbaharukan.

    Di antara sumber energi terbaharukan yang saat ini banyak dikembangkan [seperti turbin angin,

    tenaga air (hydro power), energi gelombang air laut, tenaga surya, tenaga panas bumi, tenaga

    hidrogen, dan bio-energi], tenaga surya atau solar sel merupakan salah satu sumber yang cukup

    menjanjikan.

    Energi yang dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya diterima oleh permukaan bumi

    sebesar 69 persen dari total energi pancaran matahari. Suplai energi surya dari sinar matahari

    yang diterima oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya yaitu mencapai 3 x 1024 joule

    pertahun, energi ini setara dengan 2 x 1017 Watt.

    Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini.

    Dengan kata lain, dengan menutup 0,1 persen saja permukaan bumi dengan divais solar sel yang

    memiliki efisiensi 10 persen sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia

    saat ini.

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    5/15

    2.2 Pemanfaatan Energi Surya

    Karena sel surya sanggup menyediakan energi listrik bersih tanpa polusi, mudah dipindah, dekat

    dengan pusat beban sehingga penyaluran energi sangat sederhana serta sebagai negara tropis,

    Indonesia mempunyai karakteristik cahaya matahari yang baik (intensitas cahaya tidak fluktuatif)

    dibanding tenaga angin seperti di negara-negara 4 musim, utamanya lagi sel surya relatif efisien,

    tidak ada pemeliharaan yang spesifik dan bisa mencapai umur yang panjang serta mempunyai

    keandalan yang tinggi.

    Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah

    diterapkan, yaitu:

    Teknologi energi surya fotovoltaik, energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi

    kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas

    dengan kapasitas total 6 MW.

    Teknologi energi surya termal, energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak

    (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman

    pangan) dan memanaskan air.(dunia listrik.blogspot.2008)

    Gambar 1 Desain solar sistem pada lokasi parkir. (Foto:PV-tech)

    Teknologi Energi Surya Fotovoltaik

    Salah satu cara penyediaan energi listrik alternatif yang siap untuk diterapkan secara masal pada

    saat ini adalah menggunakan suatu sistem teknologi yang diperkenalkan sebagai Sistem Energi

    Surya Fotovoltaik (SESF) atau secara umum dikenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya

    Fotovoltaik (PLTS Fotovoltaik). Sebutan SESF merupakan istilah yang telah dibakukan oleh

    pemerintah yang digunakan untuk mengidentifikasikan suatu sistem pembangkit energi yangmemanfaatkan energi matahari dan menggunakan teknologi fotovoltaik. Dibandingkan energi

    listrik konvensional pada umumnya, SESF terkesan rumit, mahal dan sulit dioperasikan. Namun

    dari pengalaman lebih dari 15 tahun operasional di beberapa kawasan di Indonesia, SESF

    merupakan suatu sistem yang mudah didalam pengoperasiannya, handal, serta memerlukan biaya

    pemeliharaan dan operasi yang rendah menjadikan SESF mampu bersaing dengan teknologi

    http://www.pv-tech.org/chip_shots/_a/solar_symbolism_surrounds_us_department_of_energy_phoenix_suns_pv_installat/http://www.pv-tech.org/chip_shots/_a/solar_symbolism_surrounds_us_department_of_energy_phoenix_suns_pv_installat/http://www.pv-tech.org/chip_shots/_a/solar_symbolism_surrounds_us_department_of_energy_phoenix_suns_pv_installat/http://www.pv-tech.org/chip_shots/_a/solar_symbolism_surrounds_us_department_of_energy_phoenix_suns_pv_installat/
  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    6/15

    konvensional pada sebagian besar kondisi wilayah Indonesia yang terdiri atas pulaupulau kecil

    yang tidak terjangkau oleh jaringan PLN dan tergolong sebagai kawasan terpencil.

    Selain itu SESF merupakan suatu teknologi yang bersih dan tidak mencemari lingkungan.

    Beberapa kondisi yang sesuai untuk penggunaan SESF antara lain pada pemukiman desa

    terpencil, lokasi transmigrasi, perkebunan, nelayan dan lain sebagainya, baik untuk penerangan

    rumah maupun untuk fasilitas umum. Akan tetapi sesuai dengan perkembangan jaman, pada saat

    ini di negara-negara maju penerapan SESF telah banyak digunakan untuk suplai energi listrik di

    gedung-gedung dan perumahan di kota-kota besar.

    Pada umumnya modul fotovoltaik dipasarkan dengan kapasitas 50 Watt-peak (Wp) dan

    kelipatannya. Unit satuan Watt-peak adalah satuan daya (Watt) yang dapat dibangkitkan oleh

    modul fotovoltaik dalam keadaan standar uji (Standard Test ConditionSTC). Efisiensi

    pembangkitan energi listrik yang dihasilkan modul fotovoltaik pada skala komersial saat ini

    adalah sekitar 1415 %.

    A. Sel Surya dan Komponen Utamanya

    Sel surya atau juga sering disebut fotovoltaik adalah peralatan yang mampu mengkonversi

    langsung cahaya matahari menjadi listrik. Sel surya bisa disebut sebagai pemeran utama untuk

    memaksimalkan potensi sangat besar energi cahaya matahari yang sampai kebumi, walaupun

    selain dipergunakan untuk menghasilkan listrik, energi dari matahari juga bisa dimaksimalkan

    energi panasnya melalui sistem solar thermal. Sel surya dapat dianalogikan

    sebagai devicedengan dua terminal atau sambungan, dimana saat kondisi gelap atau tidak cukup

    cahaya berfungsi seperti dioda, dan saat disinari dengan cahaya matahari dapat menghasilkan

    tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial menghasilkan tegangan dc sebesar

    0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit dalam skala milliampere per cm2. Besar tegangan dan

    arus ini tidak cukup untuk berbagai aplikasi, sehingga umumnya sejumlah sel surya disusun

    secara seri membentuk modul surya. Satu modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya, dan

    total menghasilkan tegangan dc sebesar 12 V dalam kondisi penyinaran standar (Air Mass 1.5).

    Modul surya tersebut bisa digabungkan secara paralel atau seri untuk memperbesar total

    tegangan dan arus outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk aplikasi tertentu.

    Gambar 2. Modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya yang dirangkai seri untuk

    memperbesar total daya output. (Gambar :ThePhysics of Solar Cell,Jenny Nelson)

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    7/15

    B. Struktur Sel SuryaSesuai dengan perkembangan sains & teknologi, jenis-jenis teknologi sel surya pun berkembang

    dengan berbagai inovasi. Ada yang disebut sel surya generasi satu, dua, tiga dan empat, dengan

    struktur atau bagian-bagian penyusun sel yang berbeda pula (Jenis-jenis teknologi surya akan

    dibahas di tulisan Sel Surya : Jenis-jenis teknologi). Dalam tulisan ini akan dibahas struktur

    dan cara kerja dari sel surya yang umum berada dipasaran saat ini yaitu sel surya berbasismaterial silikon yang juga secara umum mencakup struktur dan cara kerja sel surya generasi

    pertama (sel surya silikon) dan kedua (thin film/lapisan tipis).

    http://wisnu-hazard.blogspot.com/2014_04_01_archive.html

    Gambar diatas menunjukan ilustrasi sel surya dan juga bagian-bagiannya. Secara umum terdiri

    dari :

    1. Substrat/Metal backing

    Substrat adalah material yang menopang seluruh komponen sel surya. Material substrat juga

    harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik karena juga berfungsi sebagai kontak terminal

    positif sel surya, sehinga umumnya digunakan material metal atau logam seperti aluminium atau

    molybdenum. Untuk sel surya dye-sensitized (DSSC) dan sel surya organik, substrat jugaberfungsi sebagai tempat masuknya cahaya sehingga material yang digunakan yaitu material

    yang konduktif tapi juga transparan sepertii ndium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin oxide

    (FTO).

    http://wisnu-hazard.blogspot.com/2014_04_01_archive.htmlhttp://wisnu-hazard.blogspot.com/2014_04_01_archive.htmlhttp://wisnu-hazard.blogspot.com/2014_04_01_archive.html
  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    8/15

    2. Material semikonduktor

    Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel surya yang biasanya mempunyai tebal

    sampai beberapa ratus mikrometer untuk sel surya generasi pertama (silikon), dan 1-3

    mikrometer untuk sel surya lapisan tipis. Material semikonduktor inilah yang berfungsi

    menyerap cahaya dari sinar matahari. Untuk kasus gambar diatas, semikonduktor yang

    digunakan adalah material silikon, yang umum diaplikasikan di industri elektronik. Sedangkan

    untuk sel surya lapisan tipis, material semikonduktor yang umum digunakan dan telah masuk

    pasaran yaitu contohnya material Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS), CdTe (kadmium telluride), dan

    amorphous silikon, disamping material-material semikonduktor potensial lain yang dalam sedang

    dalam penelitian intensif seperti Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTS) dan Cu2O (copper oxide).

    Bagian semikonduktor tersebut terdiri dari junction atau gabungan dari dua material

    semikonduktor yaitu semikonduktor tipe-p (material-material yang disebutkan diatas) dan tipe-n

    (silikon tipe-n, CdS,dll) yang membentuk p-n junction. P-n junction ini menjadi kunci dari

    prinsip kerja sel surya. Pengertian semikonduktor tipe-p, tipe-n, dan juga prinsip p-n junction dan

    sel surya akan dibahas dibagian cara kerja sel surya.

    3. Kontak metal / contact grid

    Selain substrat sebagai kontak positif, diatas sebagian material semikonduktor biasanya

    dilapiskan material metal atau material konduktif transparan sebagai kontak negatif.

    4.Lapisan antireflektif

    Refleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yang terserap oleh

    semikonduktor. Oleh karena itu biasanya sel surya dilapisi oleh lapisan anti-refleksi. Material

    anti-refleksi ini adalah lapisan tipis material dengan besar indeks refraktif optik antara

    semikonduktor dan udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor

    sehingga meminimumkan cahaya yang dipantulkan kembali.

    5.Enkapsulasi / cover glass

    Bagian ini berfungsi sebagai enkapsulasi untuk melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.

    C. Cara Kerja Sel Surya

    Sel surya konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction, yaitu junction antara

    semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Semikonduktor ini terdiri dari ikatan-ikatan atom yang dimana

    terdapat elektron sebagai penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron

    (muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif)

    dalam struktur atomnya. Kondisi kelebihan elektron dan hole tersebut bisa terjadi dengan

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    9/15

    mendoping material dengan atom dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon

    tipe-p, silikon didoping oleh atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material silikon tipe-n,

    silikon didoping oleh atom fosfor. Ilustrasi dibawah menggambarkan junction semikonduktor

    tipe-p dan tipe-n.

    https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/

    Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron (dan hole)

    bisa diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik. Ketika semikonduktor tipe-p dan

    tipe-n terkontak, maka kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-n ke tipe-p

    sehingga membentuk kutub positif pada semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif

    pada semikonduktor tipe-p. Akibat dari aliran elektron dan hole ini maka terbentuk medan listrik

    yang mana ketika cahaya matahari mengenai susuna p-n junction ini maka akan mendorong

    elektron bergerak dari semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan

    sebagai listrik, dan sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron datang,

    seperti diilustrasikan pada gambar dibawah.

    https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/
  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    10/15

    https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/

    D. Konsep Kerja Sistem PLTS

    Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari

    menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya

    alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di

    satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam

    jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan

    tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah

    lingkungan. Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan

    memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang

    yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya

    dapat merusak ekosistem planet bumi kita. Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi

    terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller),

    dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free.

    Seperti yang telah dijelaskan diatas, panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel

    surya yang digabung dalam hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang

    diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel

    surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang

    terkena sinar matahari. Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistemsel surya itu merupakan

    rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur

    tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai

    10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panelsurya sebagai sumber dayanya. Tentusaja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika

    penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan

    energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu

    akan naik.

    Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan

    menghentikan proses pengisian aki itu. Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah

    untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di

    https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/https://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/
  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    11/15

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    12/15

    berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-

    konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke

    saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.

    E. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

    Karena pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari, maka

    perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:

    Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).

    Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini

    memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.

    Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan

    penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).

    Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang lebih tinggi,

    dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik bensin

    ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil,dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan perencanaan yang

    baik, pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya memiliki daya tahan 2025

    tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 35 tahun.

    http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/45-artikel/listrik-elektronika?start=40

    Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa solar panel di paralel untuk

    menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif

    http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/45-artikel/listrik-elektronika?start=40http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/45-artikel/listrik-elektronika?start=40http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/45-artikel/listrik-elektronika?start=40
  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    13/15

    panel surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan lainnya juga

    dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan

    kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge controller. Tegangan panel surya

    yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk

    menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll,

    arus baterai disupply oleh inverter.Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai

    kebutuhan daya:

    Jumlah pemakaian

    Jumlah solar panel

    Jumlah baterai

    F. Contoh Perhitungan Sederhana Pembangkit Listrik Tenaga Surya

    Perhitungan keperluan daya adalah sebagai berikut :

    Langkah Pertama: Menentukan jumlah total beban di rumah yang akan menggunakan tenaga

    dari solar panel.

    Dari tagihan listrik, bisa dilihat tingkat konsumsinya dalam bentuk kWh (kilowatt per jam) setiap

    bulan. Sehingga dari situ kita bisa identifikasikan berapa kWh yang dibutuhkan tiap hari,

    misalnya 200 watt.

    Langkah Kedua: Menentukan lama beban yang totalnya 200 watt tersebut akan

    dihidupkan dengan menggunakan sistem solar panel.

    Boleh diasumsikan misalnya 12 jam. Jika 12 jam, berarti total konsumsi daya beban dalam sehari

    adalah 12 x 200 kWh = 2.400 watt.

    Tentunya lebih diuntungkan jika beban yang menggunakan solar panel dinyalakan pada malam

    hari. Dengan begini, penggunaan baterai relatif tidak berat dan dimungkinkan jumlah baterai

    dapat pula dikurangi jumlahnya, karena listrik yang disupply tidak hanya oleh baterai tetapi sinar

    matahari masih turut memberikan supply.

    Mari kita ambil contoh penggunaan sistem solar panel adalah pada pukul 18.00 s/d 06.00 (12

    jam).

    Langkah Ketiga: Menghitung berapa besar dan jumlah baterai yang dibutuhkan untuk

    mensupply beban sejumlah total 2.400 watt:

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    14/15

    Jumlah total 2.400 watt perlu ditambahkan sekitar 20% yang adalah listrik yang digunakan oleh

    perangkat selain panel surya, yakni inverter sebagai pengubah arus DC (searah) menjadi AC

    (bolakbalik) (karena pada umumnya peralatan rumah tangga menggunakan arus AC), dan

    controller (sebagai pengatur arus) yakni menutup arus ke baterai jika tegangan sudah berlebih di

    baterai dan memberhentikan pengambilan arus dari baterai jika baterai sudah hampir kosong.

    Sehingga jika ditambahkan 20%, maka total daya yang dibutuhkan adalah 2.400 x (2.400 x 20%)

    = 2.880 watt.

    Dari 2.880 watt tersebut, jika dibagi 12 V ( tegangan umum yang dimiliki baterai) maka kuat

    arus yang dibutuhkan adalah 240 Ampere. Maka, jika kita menggunakan baterai yang sebesar 65

    Ah 12 V, maka kita membutuhkan 4 baterai (65 x 12 x 4 = 3.120 watt).

    Dengan mendapatkan 3.120 watt ini, akan didapatkan jumlah panel yang dibutuhkan, termasuk

    besarannya yakni sebagai berikut. Jika menggunakan ukuran panel yang 100 wp (watt peak),

    maka dalam sehari panel ini kurang lebih menghasilkan supply sebesar 100wp x 5 (jam) = 500

    watt.

    Adapun 5 jam didapat dari efektivitas rata-rata waktu sinar matahari bersinar di negara tropis

    seperti Indonesia, dan 5 jam ini sudah menjadi semacam perhitungan rumus baku efektivitas

    sinar matahari yang diserap oleh panel surya. Maka jika 1 panel yang 100 wp mampu

    memberikan listrik sejumlah 500 watt, didapatkan total panel yang dibutuhkan adalah sejumlah

    3.120 watt / 500 watt = 7 panel (baiknya kita lebihkan).

    Kesimpulan: Telah berhasil didapatkan kombinasi antara jumlah panel surya dan baterai

    untuk mensupply listrik sejumlah total 3.120 watt yang dinyalakan selama 12 jam sehari dimana

    beban yang menggunakannya dinyalakan pada malam hari antara pukul 18.00 s/d 06.00 yakni : 7

    PANEL SURYA YANG 100 WP DAN 4 BUAH BATERAI 65Ah 12 V.

    Mengenai harga, 1 buah panel surya dengan daya 100 wp adalah sebesar Rp.2.100.000, sehingga

    total uang yang harus dikeluarkan untuk pembelian panel surya adalah Rp.14.700.000,-

  • 8/10/2019 Konversi Energi Panel Surya

    15/15

    BAB III

    KESIMPULAN

    Energi surya merupakan energi alternatif yang memiliki potensi cukup besar di Indonesia. Energi

    terbarukan ini telah dikembangkan dengan dua metode yaitu energi surya fotovoltaik yang secara

    umum dikenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTS Fotovoltaik).

    Pembangkit listrik tenaga surya ini sangat tergantung kepada sinar matahari, maka perencanaan

    yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari: Jumlah daya yang dibutuhkan dalam

    pemakaian sehari-hari (Watt), berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere

    hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang dan

    berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan

    penggunaan tanpa sinar matahari (Ampere hour).

    DAFTAR PUSTAKA

    http://renewabledotenergydotconsultant.blogspot.com/,diakses tanggal 08-01-2014

    http://www.greenradio.fm/technology/energy/solar-cell/,diakses 28-12-2013

    http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/,diakses 29-12-2013

    http://www.esdm.go.id/news-archives/, diakses tanggal 08-01-2014

    http://www.litbang.esdm.go.id, diakses tanggal 08-01-2014

    http://tenagasuryaku.com/2011/12/03/solar-sell/diakses tanggal 20-12-2013

    http://sentradaya.com/solar-cell/diakses tanggal 20-12-2013

    http://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/diakses

    tanggal 20-12-2013

    http://renewabledotenergydotconsultant.blogspot.com/http://renewabledotenergydotconsultant.blogspot.com/http://www.greenradio.fm/technology/energy/solar-cell/1145-potensi-energi-surya-indonesia-melimpahhttp://www.greenradio.fm/technology/energy/solar-cell/1145-potensi-energi-surya-indonesia-melimpahhttp://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/,http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/,http://www.esdm.go.id/news-archives/,http://www.esdm.go.id/news-archives/,http://www.litbang.esdm.go.id/http://www.litbang.esdm.go.id/http://tenagasuryaku.com/2011/12/03/solar-sell/http://tenagasuryaku.com/2011/12/03/solar-sell/http://sentradaya.com/solar-cell/http://sentradaya.com/solar-cell/http://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/http://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/http://teknologisurya.wordpress.com/dasar-teknologi-sel-surya/prinsip-kerja-sel-surya/http://sentradaya.com/solar-cell/http://tenagasuryaku.com/2011/12/03/solar-sell/http://www.litbang.esdm.go.id/http://www.esdm.go.id/news-archives/,http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/,http://www.greenradio.fm/technology/energy/solar-cell/1145-potensi-energi-surya-indonesia-melimpahhttp://renewabledotenergydotconsultant.blogspot.com/