[Type text]Page 10
KATA PENGHANTAR
Segala puji hanya milik Allah SWT. Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW. Berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya penyusun mampu menyelesaikan tugas makalah ini guna memenuhi tugas mata kuliah Pembangkit Tenaga Listrik. Makalah ini disusun agar para pembaca dapat memperluas ilmu khususnya mengenai energi terbaruka yakni Pembangkit Listrik Tenaga Surya.
Dalam kesempatan ini saya selaku penulis juga mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makah ini. Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalh ini.
Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah Pembangkit Listrik Tenaga Surya ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inspirasi kepada pembaca.
Ketapang, 1 Oktober 2016
Uti Oqi Kurnia Ramdhany
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ................................................................................... i
Daftar Isi ................................................................................... ii
Bab 1 Pendahuluan ................................................................................... 3
Bab 2 Pembahasan ................................................................................... 4
Sejarah Sel Surya ....................................................................... 4
Komopen Sel Surya dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya ......4
Cara kerja Sel Surya ........................................................... 6
Sistem PLTS ................................................................................... 7
Bab 3 Penutup ................................................................................... 9
Daftar Pustaka ................................................................................... 10
BAB 1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Energi merupakan faktor utama dalam kehidupan manusia hingga saat ini. Adanya peningkatan kebutuhan akan energi dapat dipastikan adanya pula peningkatan kemakmuran dalam masyarakat, namun dengan itu pula menimbulkan masalah baru dalam upaya penyediannya.
Indonesia adalah negara tropis yang hanya mengalami dua musim, panas dan hujan. Matahari akan bersinar sepanjang tahun, meskipun pada musim hujan intensitasnya berkurang. Kondisi iklim ini menyebabkan matahari dapat menjadi alternatif sumber energi masa depan di Indonesia. Jika aspek ini dapat kita manfaatkan sebaik mungkin, maka masyarakat pelosok maupun pedalaman yang ada di Indonesia juga dapat merasakan manfaat listrik sehari-hari. Pemanfaatan tenaga surya memalui konversi photovoltaic telah banyak diterapkanantara lain, penerapan sistem individu dan sistem hybrid yaitu sistem penggabungan antara sumber energi konvensional dengan sumber energi terbarukan. Pada kondisi beban rendah sistem bekerja dengan sistem inverter dan baterai. Jika beban terus bertambah hingga mencapai kapasitas yang terdapat pada inverter atau tegangan baterai semakin rendah, maka sistem kontrol akan segera mengoperasikan genset, maka genset akan berfungsi sebagai AC/DC konverter untuk pengisian baterai, dan dapat beroperasi secara paralel untuk memenuhi kebutuhan beban tersebut. Dengan demikian, kondisi pembebanan diesel menjadi sangat efisien karena hanya beroperasi pada beban tertentu.
Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah;
Menegetahui sejarah sel surya dan penemunya.
Mengatahui komponen Sel Surya dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya.
Mengetahui dan memahami cara kerja pada sel surya.
Mengetahui keuntungan penggunaan energi matahari.
Mengetahui dan mengenal sistem PLTS.
Dapat membandingkan penggunaan sel surya dengan energi lain.
BAB II
PEMBAHASAN
Sejarah Sel Surya
Sejarah sel surya dapat dilihat ketika pada tahun 1839 Edmund Becquerel, seorang pemuda asal Prancis berusia 19 tahun menemukan sebuah efek yang dikenal dengan efek fotovoltaik ketika sedang berekperimen menggunakan sel larutan elektrolisis yang dibuat dari dua elektroda. Becquerel menemukan bahwa beberapa jenis material tertentu dapat memproduksi arus listrik dalam jumlah kecil ketika terkena cahaya.
Sel surya atau sering disebut fotovoltaik adalah sebuah perangkat yang mampu mengkonversikan cahaya matahari secara langsung untuk menjadi energi listrik.sel surya ini bisa disebut sebagai pemegang peran utama dalam memaksimalkan potensi sengat besar dari cahaya matahari yang sampai kebumu, selain dipergunakan untuk menghasilkan listrik , energi matahari juga dimanfaatkan dari segi panasnya melalui sistem solar thermal.
Sel surya dapat dianalogikan sebagai divais dengan 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. 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 dibawah menunjukan ilustrasi dari modul surya.
Komponen Sel Surya dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Seiring dengan perkembangan sains dan teknologi saat ini, jenis-jenis teknologi dari sel suryajuga berkembang dengan berbagai inovasi. Dalam pembahasan kali ini, akan membahas cara kerja dari sel surya yang umum berada dipasaran saat ini yaitu sel surya berbasis material silikon yang juga secara umum mencakup struktur dan cara kerja sel surya generasi pertama (sel surya silikon) dan kedua (lapisan tipis).
Substrat / Metal Backing
Substrat adalah material yang menopang seluruhkomponen sel surya.material substrat juga harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik karena juga berfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya, sehingga umumnya menggunakan material logam/metal seperti aluminium atau molybdenum.
Material Semikonduktor
Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel suryayang biasanya mempunyai tebel hingga ratusan mikrometer (µm) untuk sel surya generasi pertama dan 1-3 mikrometer untuk sel surya lapisan tipis.
Kontal Metal / Contact Grid
Selain substrat sebagai kontak positif, diatas sebagian material semi konduktor biasanya dilapiskan material metal atau material kondukrif transparan sebagai kontak negatif.
Lapisan Antireflektif
Agar penyerapan cahaya terjadi secara optimal, maka dibutuhkan penggunaan material anti-reflektif. Material anti-reflektif adalah lapisan tipis material dengan besar indeks relatif optik antara semikonduktor dan udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor sehingga meminimumkan cahaya yang dipantulkan.
Enkapsulasi / Cover Glass
Cover glass berfungsi sebagai pelindung modul surya dari hujan dan kotoran maupun debu yang dapat merusak modul.
Sedangkan dalam menghasilkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan dalam sehari-hari akan memerlukan konponen pendukung, antara lain;
Panel Surya (Sel Surya)
Berfungsi untuk merubah cahaya matahari menjadi energi listrik.
Alat Pengatur Daya (Charge Controllet)
Berfungsi mengatur aliran listrik dari panel surya ke batre/ACCU dan aliran listrik batre/ACCU ke peralatan yang rumahtangga yang akan digunakan.
ACCU/Batre
Benrfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban atau sebagai sumber tenaga beban.
Inverter DC to AC
Berfungsi untuk mengubah arus DC (dari ACCU) menjadi arus AC sebelum dialirkan menuju beban.
Cara Kerja Sel Surya
Sel surya (panel surya) konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n 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 sebagai penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron (muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan hole/proton (muatan positif) dalam struktur atomnya.
Kondisi kelebihan elektron dan hole tersebut bisa terjadi dengan mendoping material dengan atom dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material tipe-p,silikon didoping dengan atom boron. Sedangkan untuk tipe-n, silikon didoping dengan atom fosfor.
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron dan hole (proton) bisa diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik. Ketika semikonduktro tipe-p dan tipe-n berkontak, maka kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-n menuju tipe-p sehingga membentuk kutub positif pada semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutup negatif pada semikonduktor tipe-p. Akibat dari aliran elektron dan proton ini maka akan terbentuk medan listrik yang mana ketika cahaya matahari mengenai susunan p-n junction ini akan mendorong elektron bergerak dari semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan sabagai listrik dan sebaliknya hole/proton bergerak menuju kontak positif menunggu elektron datang.
Sistem PLTS
Dalam dunia kelistrikan, sistem PLTS secara garis besar dapt dibagi menjadi tiga, yaitu;
Off Grid System
Merupakan sistem pembangkit listrik alternatif untuk daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkauoleh jaringan PLN.sistem ini disebut juga dengan stand-alone PV sistem, yaitu sistem pembangkit listrik yang hanya mengandalkan energi matahari sebagai satu-satunya sumber energi utama dengan menggunakan rangkaian fotovoltaik modul untuk menghasilkan energi listrik sesuai dengan kebutuhan.
On Grid/Grid Tie System
Sistem ini menggunakan solar panel (panel fotovoltaik) untuk menghasilkan listrik yang ramah lingkungan dan bebas emisi. Dengan adanya sistem ini akan mengurangi tagihan listrik rumah tangga dan memberikan nilai tambah pada pemiliknya. Rangkaian ini akan tetap terhubung dengan jaringan PLN dengan mengoptimalkan pemanfaatan energi dari panel surya untuk menghasilkan energi listrik semaksimal mungkn.
Hybrid System
Sistem ini menggunakan dua sistem atau lebih pembangkit listrik dengan sumber energi yang berbeda. Umumnya sistem pembangkit yang banyak digunakan untuk hybrid adalah genset, PLTS, mikrohydro dan tenaga angin. Sistem ini merupakan salh satu alternatif sistem pembangkit yang tepat untuk diaplikasikan pada daerah-daerah yang sukar dijangkau oleh sistem pembangkit besar seperti jaringan PLN maupun PLTD.
Sistem hybrid ni memanfaatkan renewable energi sebagai sumber utama (primer) yang dikombinasikan dengan genset atau lainnya sebagai sumber energi cadangan.
Dengan menggunakan PLTS kita memperolek keuntungan, antara lain;
Sumber energi tesedia sepanjang tahun dan sratis.
Tidak menimbulkan kebisingan.
Sistem transmisi tidak rumit.
Tidak menyebabkan efek pemanasan global.
Dirancang bekerja secara otomatis sehingga dapat diterapkan di daerah terpencil.
Umurpakai panjang, ± 20 tahun
Meningkatkan kualitas hidup masyarakat.
Berpeluang menciptakan lapangan kerja.
Mempermudah akses pada media informasi.
Salah satu kendala yang dihadapi dalam pengembangun Pembangkit Listrik Tenaga Surya adalah investasi awal yang cukup besar dengan harga per kWH yang dibangkitkan sekitar $ USD 3-5.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Energi merupakan salah satu kebutuhan utama dalam kehidupan manusia.
Peningkatan kebutuhan energi dapat merupakan indikator peningkatan kemakmuran, namun bersamaan dengan itu juga menimbulkan masalah dalam usaha penyediaannya. Oleh karena itu, penyediaan sumber energi alternatif seperti energi surya melalui pemanfaatan sel fotovoltaik merupakan sebuah prospek yang menjanjikan untk dikembangkan lebih lanjut, mengingat pemakaian primer minyak bumi dan gas alam masih merupakan sumber energi utama. Selain ramah lingkungan, sumber energi dari matahari tidak memerlukan perawatan khusus secara periodik, yang selanjutnya akan mengurangi biaya produksi.
Saran
Penggunaan energy surya sangat evektif untuk menghemat energi baik didunia industry maupun rumah tangga, diIndonesia sangat potensial sekali untuk menerapkan system PLTS untuk sumber energi karena hanya memiliki 2 musim tidak seperti didaerah Jepang, Amerika dan Negara-Negara lainnya, tapi sebelum praktek/pengaplikasiannya terjun kemasyarakat secara luas tentunya haruslah diberi pengarahan dulu kepada masyarakat baik itu lewat media cetak, social dll. Dengan adanya pengarahan diharapkan hal-hal yang tidak kita inginkan terjadi, dan mengurungkan niat mereka untuk mengenal teknologi dalam perkemangan dizaman modern ini. Dengan demikian secara perlahan dengan sudah taunya keuntungan dan penghematan yang dirasakan secara perlahan mereka akan pindah ke-energi terbarukan PLTS.
DAFTAR PUSTAKA
Riko,J Hendra. (2014). Makalah Teknologi Energi dan Lingkungan Energi Terbarukan. [Online]. Tersedia: http://www.elsppat.or.id/download/file/w7_a5.pdf
Damastuti, Anya P. (1997). Pembangkit Listrik Tenaga Surya. [Online]. Tersedia: http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/35399886/plts.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAJ56TQJRTWSMTNPEA&Expires=1474980808&Signature=FmxikgpJ7T1DeE0Ro%2BgQmYayl2A%3D&response-content-disposition=attachment%3B%20filename%3DPembangkit_Listrik_Tenaga_Surya_PLTS_Ene.pdf
Solar Surya Indonesia. Sistem PLTS. [Online]. Tersedia http://solarsuryaindonesia.com/sistem-plts
[Type text]
