Indonesia memiliki potensi sumber energi terbarukan dalam jumlah yang besar. Kebutuhan akan energi listrik dari sumber energi primer terbarukan menjadi sangat meningkat. Diantara sumber-sumber energi tersebut, energi surya termasuk salah satu sumber energi yang tidak terbatas dan paling banyak digunakan sebagai sumber energi untuk membangkitkan listrik. Indonesia merupakan tergolong negara yang kaya dengan sumber energi matahari. Di samping itu, karena letaknya di khatulistiwa, intensitas matahari pada Indonesia perhari berkisar 1200 w/m2 .
Sistem PLTS (Pusat Listrik Tenaga Surya) yang diterapkan adalah sistem pembangkit listrik yang tidak terhubung dengan jaringan atau yang disebut PLTS Off-Grid. Dengan sistem pengaturan yang baik PLTS ini dapat digunakan sebagai pembangkit listrik handal. Dalam pemanfaatan PLTS sebagai pembangkit tenaga listrik cadangan, daya yang dihasilkan panel surya tidak stabil, mengkhawatirkan kualitas daya listrik yang dihasilkan PLTS tidak baik, hal ini tergantung pada intensitas sinar matahari yang diterima oleh panel surya.
Dan terdapat pula inverter bi-directional yang dapat mengubah sumber DC menjadi AC begitu juga sebaliknya, yang dikhawatirkan dapat menimbulkan harmonisa, karena di dalam inverter terdapat komponen-komponen non linier yang dapat mengakibatkan buruknya kualitas daya listrik yang dihasilkan.
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Off Grid merupakan sistem pembangkit listrik alternatif untuk daerah-daerah terpencil atau daerah-daerah pedesaan yang tidak terjangkau jaringan listrik PLN. Sulitnya akses dan mobilisasi ke lokasi menjadikan biaya investasi pengembangan jaringan listrik atau pembangkit konvensional menjadi besar. Biaya operasional dan pemeliharaan yang sedikit akibat sulitnya jalur transportasi menuju lokasi.
Sistem PLTS Off Grid mengandalkan energi matahari sebagai satu-satunya sumber listrik sehingga aman dari polusi atau tidak mencemari udara. Sistem PLTS Off Grid merupakan solusi terbaik dalam penyediaan energi listrik di daerah terpencil dengan memanfaatkan energi matahari yang dikonversi menjadi energi listrik untuk melayani kebutuhan listrik penduduk dengan sistem pengoperasian dan perawatan yang sangat mudah. Sistem inidapat berfungsi selama 10 tahun tanpa adanya penggantian peralatan.
Pemilihan Sistem PLTS Off Grid didasarkan atas pertimbangan beberapa faktor, yaitu pola pemukiman antar rumah yang cukup meyebar, sulit untuk mendapatkan transportasi darat, belum memerlukan integrasi dengan pembangkit lain, modular dan mudah dikembangkan, kapasitas kecil sehingga mudah di instalasi, harga terjangkau, radiasi matahari sebagai sumber energi mencukupi, dan tidak tergantung terhadap bahan bakar minyak.
Ada beberapa komponen pada system PLTS Off-grid yaitu:
- Sel Surya (photovoltaic)
Komponen utama dalam sistem PLTS adalah panel surya yang merupakan rakitan dari beberapa sel surya. Sel surya tersusun dari dua lapisan semi konduktor dengan muatan berbeda. Lapisan atas sel surya itu bermuatan negatif sedangkan lapisan bawahnya bermuatan positif. Sel-sel itu dipasang dengan posisi sejajar dan seri dalam sebuah panel yang terbuat dari alumunium ataupun baja anti karat yang dilindungi oleh kaca atau plastik. Kemudian pada tiap-tiap sel diberi sambungan listrik untuk dapat disambungkan dengan sel lain.
- Solar Charge Controller
Solar Charge Controller adalah alat yang digunakan untuk mengontrol proses pengisian muatan listrik dari panel surya ke aki dan inverter. Terdapat setidaknya dua jenis solar controller yaitu yang menggunakan teknologi PWM (pulse width modulation) dan MPPT (maximum power point tracking). Solar controller PWM akan melakukan pengisian muatan listrik ke aki dengan arus yang besar ketika aki kosong, dan kemudian arus pengisian diturunkan secara bertahap ketika aki semakin penuh. Teknologi ini memungkinkan aki akan terisi dalam kondisi yang benar-benar penuh tanpa menimbulkan ‘stress’ pada aki. Ketika aki penuh solar controller ini akan menjaga aki tetap penuh dengan tegangan float tertentu.
- Bidirectional Inverter
Bidirectional Inverter adalah peralatan elektronik yang berfungsi mengubah arus DC dari modul surya dan baterai menjadi arus AC pada sisi beban. Arus yang dihasilkan panel surya adalah arus DC. Disamping itu jika diperlukan, alat ini bisa dihubungkan dengan diesel generator untuk mensupport pengisisan baterai dan mensuplai beban.
- Baterai
Berdasarkan aplikasinya maka baterai dibedakan untuk automotif, marine dan deep cycle. Deep cycle itu meliputi baterai yang biasa digunakan untuk PV (photovoltaic) dan backup power. Sedangkan secara konstruksi maka baterai dibedakan menjadi tipe basah, gel dan AGM (Absorbed Glass Mat). Baterai jenis AGM biasanya juga dikenal dengan VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Baterai kering deep cycle juga dirancang untuk menghasilkan tegangan yang stabil. Penurunan kemampuannya tidak lebih dari 1-2% per bulan tanpa perlu discharge.
Perlu diketahu bahwa PLTS Off grid sangat tergantung dari ketersediaan cahaya matahari dalam men-charging baterai. Pada saat matahari tidak tersedia, arus charging baterai akan berhenti, beban akan disuplai dari sisa energi listrik yang tersimpan pada baterai. Beban akan terputus pada saat sisa kapasitas baterai yang dapat digunakan habis. Sehingga isu peningkatan kontinuitas suplai listrik PLTS off grid menjadi penting.
Pada sistem off grid, kapasitas baterai harus memperhitungkan cadangan jika kondisi cuaca buruk yang berakibat pada produksi energi sinar matahari kurang optimal. Kementrian ESDM menyarankan masyarakat yang menggunakan sistem ini untuk menggunakan baterai dengan kapasitas cadangan minimal 3 hari sebagai patokan. Dengan demikian akan meningkatkkan investasi baterai menjadi besar. Dengan demikian kapasitas PLTS yang tersedia mengikut kemampuan arus charging panel surya tetap mampu melayani beban untuk setiap siklus tanpa ada pemutusan. Suplai PLN hanya digunakan sebagai backup pada saat sisa kapasitas baterai kurang dari 15 % untuk mengantisipasi PLN padam.
Ikuti tulisan menarik Rizky Putri Adelina Harahap lainnya di sini.
