PEMBANGKIT
LISTRIK ENERGI SURYA
Sel surya mengkonversi sinar matahari
langsung menjadi listrik. Sel surya sering digunakan untuk kalkulator listrik
dan jam tangan. Mereka terbuat dari bahan semikonduktor yang sama dengan yang
digunakan dalam chip komputer. Ketika sinar matahari diserap oleh bahan-bahan
ini, energi surya mengetuk elektron dari atom kehilangan mereka, yang
memungkinkan elektron mengalir melalui materi untuk menghasilkan listrik.
Proses konversi cahaya (foton) menjadi listrik (tegangan) disebut photovoltaic
(PV) efek.
Sel surya biasanya digabungkan ke dalam
modul yang memegang sekitar 40 sel; sejumlah modul ini dipasang di PV array
yang dapat mengukur hingga beberapa meter di sisi. Ini datar piring PV array
dapat dipasang di sudut tetap menghadap ke selatan, atau mereka dapat dipasang
pada alat pelacak yang mengikuti matahari, yang memungkinkan mereka untuk
menangkap sinar matahari yang paling selama hari. Beberapa array PV terhubung
dapat memberikan daya yang cukup untuk rumah tangga; untuk utilitas atau
aplikasi industri listrik besar, ratusan array dapat saling berhubungan untuk
membentuk satu sistem PV besar.
Sel surya film tipis menggunakan lapisan
bahan semikonduktor hanya beberapa mikrometer tebal. Teknologi film tipis telah
memungkinkan untuk sel surya sekarang ganda sebagai herpes zoster atap,
genteng, fasad bangunan, atau kaca untuk skylight atau atrium. Versi sel surya
dari barang-barang seperti herpes zoster menawarkan perlindungan yang sama dan
daya tahan sebagai herpes zoster aspal biasa.
Beberapa sel surya yang dirancang untuk
beroperasi dengan sinar matahari terkonsentrasi. Sel-sel ini dibangun ke
berkonsentrasi kolektor yang menggunakan lensa untuk fokus sinar matahari ke
sel. Pendekatan ini memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan plat
datar PV array. Ide utama adalah untuk menggunakan sangat sedikit bahan PV
semikonduktor mahal sambil mengumpulkan sinar matahari sebanyak mungkin. Tetapi
karena lensa harus diarahkan ke matahari, penggunaan kolektor berkonsentrasi
terbatas pada bagian tercerah negara. Beberapa kolektor berkonsentrasi
dirancang untuk dipasang pada perangkat pelacakan sederhana, namun sebagian
besar memerlukan perangkat pelacakan canggih, yang selanjutnya membatasi
penggunaannya untuk utilitas listrik, industri, dan bangunan-bangunan besar.
Kinerja sel surya diukur dari segi
efisiensi di mengubah sinar matahari menjadi listrik. Hanya sinar matahari
energi tertentu akan bekerja secara efisien untuk menciptakan listrik, dan
banyak yang tercermin atau diserap oleh bahan yang membentuk sel. Karena itu,
sel surya yang khas komersial memiliki efisiensi 15% -tentang seperenam dari
sinar matahari mencolok sel menghasilkan listrik. Rendah efisiensi berarti
bahwa array yang lebih besar diperlukan, dan itu berarti biaya yang lebih
tinggi. Meningkatkan efisiensi sel surya sambil menekan biaya per sel merupakan
tujuan penting dari industri PV, peneliti NREL, dan US Department lainnya
Energi (DOE) laboratorium, dan mereka telah membuat kemajuan yang signifikan.
Sel-sel surya pertama, dibangun pada tahun 1950-an, memiliki efisiensi kurang
dari 4%.
Keuntungan
menggunakan listrik mandiri dengan menggunakan solar panel / panel surya:
·
Energi
matahari gratis
·
Energi
surya tidak menimbulkan polusi
·
Energi
surya dapat digunakan di daerah-daerah terpencil di mana itu terlalu mahal
untuk memperpanjang daya listrik jaringan.
·
Banyak
item sehari-hari seperti kalkulator dan perangkat mengkonsumsi daya rendah
lainnya dapat didukung oleh tenaga surya secara efektif.
·
Diperkirakan
bahwa cadangan minyak dunia akan berlangsung selama 30 sampai 40 tahun. Di sisi
lain, energi surya adalah tak terbatas (selamanya).
·
Sangat
layak diaplikasikan di negara tropis seperti Indonesia
-Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga
Surya-
1.
Jumlah daya yang dibutuhkan dalam
pemakaian sehari-hari (Watt).
2.
Berapa besar arus yang dihasilkan solar
cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah
panel surya yang harus dipasang.
3.
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.
Komponen-komponen yang diperlukan untuk
instalasi listrik tenaga surya, terdiri dari:
1.
Panel surya / solar
panel
Solar panel / panel surya mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik.
Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimum).
Umumnya kita menghitung maksimum sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi – sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik bisa digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.
2.
Solar charge
controller
Solar charge controller berfungsi mengatur lalu lintas dari solar cell ke baterai dan beban. Alat elektronik ini juga mempunyai banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi baterai.
3.
Inverter
Inverter dalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC – alternating current).
4.
Baterai
Baterai berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik lainnya yang membutuhkan listrik.
Instalasi pembangkit listrik dengan
tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:
·
Jumlah pemakaian
·
Jumlah solar panel
·
Jumlah baterai
CONTOH PERENCANAAN INSTALASI (http://solarsuryaindonesia.com/)
Lampu
LED sebagai Penerangan Rumah
Saat ini sudah ada lampu hemat energi yang menggunakan DC seperti lampu LED. Bandingkan lampu LED 3 Watt setara dengan Lampu AC 15 Watt.
Kekurangannya adalah:
·
Instalasi kabel baru untuk lampu LED
·
Biaya pengadaan lampu yang lebih mahal.
Keuntungannya adalah:
·
Penggunaan energi yang kecil
·
Keandalan lampu LED 10 x lampu standard
biasa
·
Penggunaan kabel listrik 2 inti.
Lampu AC
|
Lampu LED
|
|
Voltage
|
220 VAC
|
12 VDC
|
Watt
|
15 Watt
|
3 Watt
|
Lifetime
|
6,000 jam
|
50,000 jam
|
Harga
|
± Rp. 25,000
|
± Rp. 115,000
|
Perhitungan
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Perhitungan keperluan daya (perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di belakang perangkat, ataupun dibaca dari manual):
Penerangan rumah: 10 lampu CFL @ 15 Watt
x 4 jam sehari = 600 Watt hour.
·
Televisi 21″: @ 100 Watt x 5 jam sehari
= 500 Watt hour
·
Kulkas 360 liter : @ 135 Watt x 24 jam x
1/3 (karena compressor kulkas tidak selalu hidup, umumnya mereka bekerja lebih
sering apabila kulkas lebih sering dibuka pintu) = 1080 Watt hour
·
Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 Watt
hour
·
Perangkat lainnya = 400 Watt hour
Total kebutuhan daya = 3480 Watt
hour
Jumlah solar cells panel yang
dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimum
tenaga surya):
Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 / 5) = 7 panel surya.
Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 / 5) = 7 panel surya.
Jumlah kebutuhan baterai 12 Volt dengan
masing-masing 100 Ah:
Kebutuhan baterai minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat
Kebutuhan baterai minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat
:
3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.
Kebutuhan baterai (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah.
0 komentar:
Posting Komentar