PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA FOTOVOLTAIK
Diajukan Sebagai Tugas Ujian Akhir Semester Mata Kuliah Pembangkitan Daya Elektrik
Disusun oleh:
AJI RIZKY HAKIM
115060300111014
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2015
DAFTAR ISI
Daftar Isi ..................................................................................................................................... i BAB I : PENDAHULUAN ........................................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..........................................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah .....................................................................................................2 1.3 Tujuan Penulisan........................................................................................................2 1.4 Batasan Masalah .......................................................................................................2 BAB II : IDENTIFIKASI DAN PERUMUSAN MASALAH ................................................3 2.1 Pengertian PLTSF .....................................................................................................3 2.2 Komponen PLTSF .....................................................................................................3 2.2.1. Panel Surya (Fotovoltaik) ................................................................................3 2.2.2. Controller Regulator ........................................................................................5 2.2.3. Battery ACCU..................................................................................................5 2.2.4. Inverter AC ......................................................................................................6 2.3 Prinsip Kerja PLTSF ..................................................................................................6 2.4 Kelebihan dan Kekurangan PLTSF ...........................................................................7 2.4.1. Kelebihan PLTSF ............................................................................................7 2.4.2. Kekurangan PLTSF .........................................................................................9 BAB III : ANALISA MASALAH ...........................................................................................10 3.1 Solar Home System (SHS) ............................................................................................. 10 3.2 Perancangan Solar Home System ............................................................................11 3.2.1. Menentukan Arus Beban Total dalam Ampere-Jam (Ah)................................ 12 3.2.2. Rugi-rugi dan Faktor Keamanan Sistem ............................................................ 12 3.2.3. Menentukan jam Matahari Ekivalen ...................................................................12 3.2.4. Menentukan Kebutuhan Arus Total Panel Surya ............................................. 12 3.2.5. Menentukan Susunan Modul Optimum untuk Panel Surya ............................ 13 1
3.2.6. Menentukan Kapasitas Baterai untuk Waktu Cadangan Yang Dianjurkan . 13 3.2.7. Menentukan Efisiensi Konversi Energi ............................................................. 14 3.3 Contoh Perancangan ........................................................................................................ 15 BAB III : KESIMPULAN ............................................................................................................... 18 DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................................19
2
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang 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. Selain matahari, Indonesia juga mempunyai cadangan minyak dan gas bumi yang relatif banyak. Sebagian telah dieksploitasi. Masalahnya minyak dan gas bumi adalah sumber energi yang tidak terbaharui. Tanpa pemakaian yang bijaksana suatu saat sumber tersebut akan habis.Selain itu, pembakaran minyak dan gas bumi menimbulkan polusi udara. Indonesia dan bebagai negara tropis mempunyai potensi energi surya yang tinggi dengan radiasi harian rata-rata (insolasi) sebesar 4,5 kWh/m2/hari (Solarex, 1996). Potensi ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif yang murah dan tersedia sepanjang tahun. Disamping itu, kondisi geografis Indonesia yang terdiri dari ribuan pulau menyebabkan masih banyaknya daerah terpencil yang belum terjangkau listrik PLN. Oleh karena itu penerapan teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTSF) untuk memanfaat-kan potensi energi surya yang tersedia dilokasi-lokasi tersebut merupakan solusi yang tepat. Penerapan teknologi tenaga surya untuk kebutuhan listrik daerah terpencil dapat dilakukan dengan berbagai macam sistem pembangkit listrik tenaga surya, seperti pembangkit listrik hybrida yaitu gabungan antara sumber energi surya dengan sumber energi lainnya, yang paling umum adalah pengga-bungan energi surya dengan energi mesin diesel atau sumber energi mikro-hydro. Sistem tenaga surya lainnya adalah “Solar Home System” (SHS), yang terdiri dari panel modul surya, baterai, alat pengontrol dan lampu, sistem ini dipasang pada masing-masing rumah dengan modul fotovoltaik dipasang diatas atap rumah. Sistem ini biasanya mempunyai modul fotovoltaik dengan kapasitas daya 50 Wp dimana pada radiasi matahari rata-rata harian 4,5 Kwh/m2 akan menghasilkan energi kurang lebih 125 s/d 130 watt-jam. Kendala penerapan SHS adalah harga yang masih relatif mahal 3
untuk masyara-kat terpencil dan miskin. Oleh karena itu perlu ada suatu panduan dalam merancang, menghitung dan memilih komponen yang diperlukan sehingga masyarakat tersebut mampu membayar dan dapat menikmati listrik seperti saudaranya yang sudah menikmati listrik, minimal untuk kebutuhan penerangan 1.2
Rumusan Masalah Masalah yang dibahas dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut:
1.3
1.
Apakah komponen yang terdapat pada PLTSF ?
2.
Bagaimana prinsip kerja PLTSF ?
3.
Apa kelebihan dan kekurangan PLTSF ?
3.
Bagaimanakah merancang PLTSF sederhana untuk perumahan?
Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan makalah ini diperinci sebagai berikut: 1.
Mengetahui komponen – komponen yang terdapat pada PLTSF
2.
Mengetahui dan memahami prinsip kerja PLTSF
3.
Mempelajari dan memahami perancangan PLTSF sederhana untuk perumahan (Solar Home System)
1.4
Batasan Masalah
1.
Membahas komponen – komponen yang terdapat pada PLTSF secara umum
2.
Hanya membahas perancangan Solar Home System yang berada di wilayah Indonesia
4
BAB II Identifikasi dan Perumusan Masalah
2.1
Pengertian PLTSF
Gambar 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik
Pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.
2.2
Komponen PLTSF 2.2.1 Panel Surya ( Fotovoltaik)
Gambar 2.2 Panel Surya
5
Berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik. Bentuk moduler dari panel surya memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala kebutuhan. komponen utama panel surya adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi. Modul fotovoltaik tersusun dari beberapasel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60 % dari biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly crystal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTSF, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan. Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembanganenergi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.
6
2.2.2 Controller Regulator
Gambar 2.3 Controller Regulator
Controller regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTSF). Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya ke battery/accu (apabila battery/accu sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak akan dimasukkan ke battery/accu dan sebaliknya), dan dari battery/accu ke beban (apabila listrik dalam battery/accu tinggal 20-30%, maka listrik ke beban otomatis dimatikan. 2.2.3 Baterry ACCU
Gambar 2.4 Battery ACCU
7
Berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh Panel Surya (Solar Panel) sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik dan peralatan lainnya yang membutuhkan listrik 2.2.4 Inverter AC
Gambar 2.5 Inverter AC
Berfungsi merubah arus DC dari battrey ACCU menjadi arus AC,arus yang di hasilkan oleh INVERTER sangatlah setabil,sehingga sudah tidak memerlukan alat setabilizer lagi,serta aman dan berprotexiontinggi. Sangat flexible dalam penempatan Design Pembangkit Listrik TenagaMatahari Yang Praktis dan Flexible
2.3
Prinsip Kerja PLTSF Menurut Anya P. Damastuti, dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk
foton. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. Sel surya dapat tereksitasi karena terbuat dari material semikonduktor; yang mengandung unsur silikon. Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan sensitif: lapisan negatif (tipe-n)3 dan lapisan positif (tipe-p). Sel surya ini mudah pecah dan berkarat jika terkena air. Karena itu sel ini dibuat dalam bentuk panel-panel ukuran tertentu yang dilapisi plastic atau kaca bening yang kedap air. Panel ini dikenal sebagai panel surya. Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini, adalah jenis monokristalin. Panel ini memiliki 8
efisiensi5 12-14%. Jenis kedua adalah jenis polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga adalah silikon jenis amorphous, yang berbentuk film tipis. Efisiensinya sekitar 4-6%. Panel surya jenis ini banyak dipakai di mainan anak-anak, jam dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel surya yang terbuat dari GaAs (Gallium Arsenide) yang lebih efisien pada temperatur tinggi. Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu ke dalam baterai. Arus listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC). Rangkaian panel-panel surya dapat didesain secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat tambahan yang disebut inverter. Kemudian arus yang diperoleh dari inverter dapat menyuplai beban AC.
Gambar 2.6 Skema sistem PLTSF
2.4
Kelebihan dan Kekurangan PLTSF 2.4.1 1.
Kelebihan PLTSF Tidak Menimbulkan Polusi : Tenaga surya tidak melepaskan karbon dioksida, sulfur dioksida, nitrogen oksida atau merkuri ke atmosfir. Tidak membakar bahan bakar dan tidak menghasilkan emisi. 9
2.
Menghemat Uang : Setelah investasi awal, karena akan menggunakan lebih sedikit energi, tagihan listrik akan jauh lebih rendah dan sering kali tidak akan ada pengeluaran sama sekali.
3.
Mengurangi Konsumsi : Karena tidak memerlukan bahan bakar, akan menghemat uang biaya bensin.
4.
Hampir Bebas Perawatan : Produsen menawarkan jaminan 20 tahun dan lebih.
5.
Simpanan Energi : Konsumen dapat membangun sebuah simpanan energi jika sistem surya menghasilkan energi lebih dari yang digunakan
6.
Berkelanjutan dan Terbarukan : Bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak dan gas alam tidak terbarukan dan berkurang. Energi matahari tidak akan pernah habis.
7.
Faktor Kebisingan : panel surya diam ditempat.
8.
Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida.
9.
Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling berlimpah yang tersedia di planet kita.
10.
Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.
11.
Panel surya tidak memberikan kontribusi terhadap polusi suara dan bekerja dengan sangat diam.
12.
Banyak negara di seluruh dunia menawarkan insentif yang menguntungkan bagi pemilik rumah yang menggunakan panel surya.
13.
Harga panel surya terus turun meskipun mereka masih harus bersaing dengan bahan bakar fosil.
14.
Tidak diharuskan membeli semua panel surya yang diperlukan dalam waktu yang sama, tetapi dapat dibeli secara bertahap yang berarti Anda tidak perlu melakukan investasi besar secara instan.
15.
Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakai mereka yang mencapai 20+ tahun. 10
16.
Masa pakainya yang panjang, mecapai 25-30 tahun, menggaransi penggunanya akan menghemat biaya energi dalam jangka panjang pula.
2.4.1
Kekurangan PLTSF
1. Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini sekitar $ 12000-18000. 2. Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%. 3. Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating pada panel surya. 4. Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan. 5. Daur ulang panel surya yang tak terpakai lagi dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika tidak dilakukan dengan hati-hati karena silikon, selenium, kadmium, dan sulfur heksafluorida (merupakan gas rumah kaca), kesemuanya dapat ditemukan di panel surya dan bisa menjadi sumber pencemaran selama proses daur ulang. 6. Variabilitas Iklim - Meskipun panel surya dapat digunakan diberbagai iklim,namun jumlah jam matahari akan menentukan jumlah panel yang Anda perlukan dan watt yang dihasilkan. 7. Estetika - panel surya mengambil sedikit ruang atap dan tidak menyenangkan untuk dilihat. 8. Tidak 24 Jam - Panel Surya hanya akan berfungsi ketika matahari bersinar. Pada malam hari Anda akan harus bergantung pada energi yang tersimpan atau dari sumber lain.
11
BAB III Analisa Masalah
3.1
Solar Home System (SHS) Solar Home System (SHS) adalah sistem PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)
mandiri, yang menawarkan solusi penyediaan sumber listrik yang praktis dan flexible untuk memenuhi kebutuhan listrik untuk peralatan rumah tangga, penerangan, komputer, dll, terutama pada daerah yang belum terjangkau jaringan listrik PLN. SHS biasanya terdiri dari satu atau lebih modul Solar PV, Solar charge controller yang mendistribusikan pengaturan arus untuk melindungi baterai dan peralatan dari kerusakan, Baterai/aki untuk menyimpan energi untuk digunakan malam hari atau ketika matahari tidak bersinar dan inverter untuk menghasilkan tegangan output. SHS Juga dapat diterapkan di pedesaan karena didasarkan pada beberapa faktor sebagai berikut : 1. Pola pemukiman antara rumah di desa cukup menyebar 2. Sulit untuk mendapatkan transportasi darat atau laut 3. Belum memerlukan integrasi dengan pembangkit lain. 4. Modular, dan mudah dikembangkan 5. Kapasitas kecil sehingga mudah untuk di instalasi 6. Harga terjangkau 7. Radiasi matahari sebagai sumber energi mencukupi 8. Tidak tergantung terhadap BBM SHS adalah salah satu aplikasi sistem PLTS untuk pelistrikan desa sebagai sistem penerangan rumah secara individual atau desentralisasi dengan daya terpasang relatif kecil yaitu sekitar 48-55 Wp. Jumlah daya sebesar 50 Wp per rumah tangga diharapkan dapat memenuhi kebutuhan penerangan, informasi (TV dan Radio) dan komunikasi (Radio komunikasi).
12
Komponen-komponen utama SHS terdiri dari :
1. Modul fotovoltaic sebagai catu daya yang menghasilkan energi listrik dari masukan sejumlah energi matahari.
2. Baterai sebagai penyimpan dan pengkondisi energi.
3.
Alat pengatur energi baterai (BCR) sebagai alat pengatur oomatis, penjaga kehandalan sistem.
4.
Beban listrik seperti lampu TL (DC), saklar, radio, televisi dan lain-lain.
Secara garis besar rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Solar Home System
3.2
Perancangan Solar Home System Perancangan dilakukan untuk menetukan ukuran sel Fotovoltaik dan Baterai untuk
sistem energi matahari dengan kapasitas maksimum 1000 Watt. Langkah-langkah perancangan adalah sebagai berikut:
13
3.2.1 Menentukan Arus Beban Total dalam Ampere-Jam (Ah) Ampere-jam dari peralatan dihitung dalam DC ampere-jam/hari. Arus beban dapat ditentukan dengan membagi rating watt dari berbagai alat yang menjadi beban dengan tegangan operasi sistem PV nominal. Itot beban DC=Watt/Vop x jam pakai sehari……...........(1) Itotbeban AC= (Watt/Vopxjam pakai sehari)/0.85 …… (2) Itotbeban= Itot beban DC +Itot beban AC …..................(3) Dimana : Itot beban = Arus total beban dalam Ah
3.2.2 Rugi-rugi dan Faktor Keamanan Sistem Untuk sistem PLTS dengan daya 1000 Watt ke bawah, factor 20% harus ditambahkan ke pembebanan sebagai pengganti rugi-rugi sistem dan untuk factor keamanan. Oleh karena itu ampere-jam beban yang ditentukan pada langkah 3.1 dikalikan dengan 1,20 sehingga : Total beban + Rugi & Safety Factor = Itot beban x 1,20 ....…………(4)
3.2.3 Menentukan jam Matahari Ekivalen (Equivalent Sun Hours, ESH) terburuk Jam matahari ekivalen suatu tempat ditentukan berdasarkan peta insolasi matahari dunia yang dikeluarkan oleh Solarex (Solarex, 1996). Berdasarkan peta insolasi matahari dunia, diperoleh: ESH untuk Wilayah Indonesia = 4,5 – 5,5
3.2.4 Menentukan Kebutuhan Arus Total Panel Surya Arus total panel surya yang dibutuhkan ditentukan dengan cara membagi ‘Total beban + Rugi-rugi dan safety factor’ dengan ESH. Itot panel = (Itot beban x1,20)/ESH ……...............(5)
14
3.2.5 Menentukan Susunan Modul Optimum untuk Panel Surya Penyusunan optimum adalah cara yang akan menentukan kebutuhan arus total panel dengan jumlah modul seminimum mungkin. Penentuan konfigurasi modul minimum dengan menghitung jumlah minimum modul yang menyediakan nilai arus panel yang dibutuhkan dietentukan pada langkah 4. Jumlah modul yang tersusun secara paralel adalah : ΣModpar = Itot_panel / Iop_modul......................……….......…(6) Dimana : Itot_panel adalah Arus Total panel Iop_modul dan Arus operasi modul Jumlah modul yang tersusun seri ditentukan oleh : ΣMod seri = Vsystem / VModul......................…………………(7) Dimana : Vsistem adalah tegangan nominal sistem dan Vmodul adalah tegangan nominal modul Total modul yang diperlukan adalah :
Jumlah total modul =jumlah modul seri x jumlah modul paralel……..(8)
3.2.6 Menentukan Kapasitas Baterai untuk Waktu Cadangan Yang Dianjurkan Umumnya sistem listrik matahari fotovoltaik dilengkapi dengan baterai penyimpan (aki) untuk menyediakan energi pada beban ketika beroperasi pada malam hari atau pada waktu cahaya matahari kurang. Kapasitas waktu cadangan yang disarankan bervariasi berdasarkan garis lintang daerah tempat pemasangan panel surya diperlihatkan pada table 1. Tabel 1. Hubungan antara lokasi pemasangan dan waktu cadangan modul photovolaik buatan Solarex.
15
Garis Lintang Lokasi Pemasangan 0o – 30o (Utara atau Selatan) 30o – 50o (Utara atau Selatan) 50o – 60o (Utara atau Selatan)
Waktu Cadangan (trec) 5 – 6 hari 10 – 12 hari 15 hari
Tabel 3.1 Hubungan Antara Lokasi Pemasangan dan Waktu Cadangan Modul Fotovoltaik Sumber : Solarex, 1996 : Discover The Newest World Power, Frederick Court, Maryland USA.
Berdasarkan peta insolasi dunia (Solarex, 1996), letak wilayah Indonesia terletak pada 10o LS – 10o LU. Ini berarti bahwa waktu cadangan untuk seluruh wilayah Indonesia, adalah sama yaitu 5 – 6 hari. Kapasitas Ampere-jam (Ah) minimum dari baterai dihitung dengan persamaan :
Bateraicap = (Itot beban x 1,2) x trec .................................................(9) Dimana : Baterai cap = kapasitas baterai (Ah) Trec = waktu cadangan
3.2.7 Menentukan Efisiensi Konversi Energi
Efisiensi η = V I / P.a ...............................................................(10) Atau
η = Fi.Is.Vo / P.a ........................................................(11)
Dimana: η = efisiensi konversi V = tegangan yang dibangkitkan sel surya Fi= faktor isi I = arus sel surya Is= arus hubung singkat Vo= tegangan tanpa beban P = rapat daya matahari yang jatuh pada sel surya A = luas sel surya
16
3.3
Contoh Perancangan Sebagai penerapan dari metoda yang dijelaskan di atas, diberikan contoh perhitungan
untuk sebuah rumah tangga sederhana. Sebuah rumah sederhana memerlukan catu daya listrik untuk mensuplai beban-beban sebagai berikut:
1. 3 buah lampu TL DC 6 Watt, beroperasi 12 jam sehari 2. 1 buah radio tape 12 Watt, beroperasi 8 jam sehari 3. 1 buah TV berwarna 175 Watt (beban AC) , beroperasi 8 jam sehari 4. Tegangan operasi sistem adalah 12 Volt
Gambar 3.2 Langkah – langkah Perancangan Solar Home System
17
Penentuan kapasitas baterai, jumlah modul dilakukan dengan mengikuti bagan seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2. Hasil Perhitungan adalah sebagai berikut: o Jumlah Total Ah/hari
Beban-beban DC (3 buah Lampu TL DC + 1 buah Radio tape) : (3 x 6 Watt/12 Volt x 12 jam) + (12 Watt/12 Volt x 8 jam) = 24 Ah
Beban AC (TV Berwarna ) (75 Watt x 6 jam ) / 0,85) / 12 Volt = 45 Ah
Total Ampere-jam perhari Itot = (24 Ah + 45 Ah ) = 69 Ah
o Beban Total + safety Factor = 69 Amp-jam x 1,2 = 83 Ah o Jam matahari ekivalen (ESH) = 4,5 o Total Arus Panel Photovoltaik = (83 Ah) / 4,5 jam = 18,5 A
o Jumlah Total modul yang diperlukan. Terlebih dahulu harus dipilih jenis modul yang akan digunakan berdasarkan spesifikasi yang diberikan oleh pabrik/distributor. Misal dipilih modul jenis MSX 60 buatan Solarex. Dengan data-data : Arus operasi 3,5 Amper, Tegangan Nominal = 12 Volt., Sehingga:
Jumlah Modul yang tersusun paralel =18,5 Ampere / 3,5 Ampere = 6 buah
Jumlah Modul tersusun Seri Mod seri = 12 Volt / 12 Volt = 1buah
Jumlah total Modul = 6 x 1 = 6 buah
o Kapasitas Minimum baterai yang diperlukan. Dengan memilih waktu cadangan selama 5 hari, maka Baterai cap
= (Itot beban x 1,2) x trec 18
= 83 Ah/hari x 5 hari = 415 Ah Karena umumnya baterai mempunyai kemampuan sampai 80%, maka kapasitas minimum baterai yang akan dipilh harus dibagi lagi dengan factor 0,8 sehingga kapasitas minimum baterai menjadi : 415 Amper-jam /0,8 = 518,75 Amper–jam ( Ah). Baterai atau aki yang dipilih harus mempunyai kapasitas di atas 519 Ah.
19
BAB IV KESIMPULAN
Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. PLTSF terdiri dari beberapa komponen yaitu panel surya, controller regulator, battery / accu, dan inverter AC. PLTSF memiliki kelebihan antara lain ramah lingkungan, dan mudah pemasangannya. Sedangkan kekurangannya yaitu biaya awal yang mahal dan daur ulang panel surya yang sulit. Seorang calon pemakai listrik tenaga surya harus memperhitungkan dan merencanakan secara matang dan teliti besarnya kebutuhan minimum energi listrik yang diperlukan sebelum membeli komponen – komponen sistem pembangkit energi listrik tenaga surya. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari pembelian komponen yang tidak sesuai dengan kebutuhan. Mengingat harga investasi awal sistem pembangkit listrik ini relatif mahal. Apalagi bagi calon pemakai yang berada di daerah yang sangat terpencil atau pulau-pulau kecil. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah : a. Besarnya beban total yang akan digunakan. b. Jumlah Modul yang diperlukan. c. Jenis atau merek Modul yang akan dipilih. d. Posisi lintang lokasi dimana sistem SHS akan dipasang. e. Besarnya kapasitas baterai yang diperlukan. Dengan mengikuti langkah-langkah perencanaan yang telah diuraikan diatas, maka kesesuaian antara kebutuhan, harga, dan kualitas akan dicapai. Pemanfaatan
energi
tenaga
surya
terbarukan
secara
efisien,
akan
menimbulkankeuntungan secara materi dan kesehatan lingkungan alam.
20
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
Perangkat
Solar
Home
System.
12
Januari
2015.
http://solarsuryaindonesia.com/info/solar-home-system.
Anonim. Listrik Tenaga Surya Kelebihan dan Kekurangan. 12 Januari 2015. http://duniainverter.blogspot.com/2013/04/listrik-tenaga-surya-kelebihan.html.
Babe, Hamdy. Pemafaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 12 Januari 2015. http://punyahamdy.blogspot.com/2010/01/pemanfaatan-pembangkit-listriktenaga.html.
Itiqomah, Siti. Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 12 Januari 2015. http://aku-sitiistiqomah.blogspot.com/2012/06/pembangkit-listrik-tenaga-surya.html.
Mulyadi, Rahmad, `995. Buku Panduan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Direktorat Teknologi Energi UPT-LSDE, BPPT.
PT. LEN Industri, Buku Petunjuk Instalasi, Pengoperasian, & Pemeliharaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (SHS 50 Watt peak).
Solarex, 1993. Everything You Always wanted to know about Solar Power. Villawood Sydney, N.S.W. Australia.
Solarex, 1996, Discover The Newest World Power, Frederick Court, Maryland USA.
Solarex, 1998. Indonesian Rural Electrification Project. Channels – A
Newsletter
for Solarex’s Customers, Solarex edition Fall 1998, page 1.
21
