Pengertian PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

 

Pengertian PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

v  Pendahuluan

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah peralatan pembangkit listrik yang mengubah daya matahari menjadi listrik. PLTS sering juga disbut Solar Cell, atau Solar Photovoltaik, atau Solar Energi. PLTS memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan listrik. DC (direct current), yang dapat diubah menjadi listrik AC (alternating current) apabila diperlukan. Oleh karena itu meskipun mendung, selama masih terdapat cahaya, maka PLTS dapat menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Surya pada dasarnya adalah percatuan daya (alat yang menyediakan daya), dan dapat dirancang untuk mencatu kebutuhan listrik yang kecil sampai dengan besar, baik secara mandiri, maupun dengan Hybrid (dikombinasikan dengan sumber energi lain, seperti PLTS-Genset, PLTSangin

 

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah suatu teknologi pembangkit yang mengkonversikan energi foton (merupakan bagian dari partikel cahaya) dari surya menjadi energi listrik. Konversi ini terjadi pada Photovoltaic modul yang terdiri dari sel surya. Sel surya merupakan lapisan-lapisan tipis dari silicon (Si) murni dan bahan semikonduktor lainnya. Apabila bahan tersebut mendapat energi foton ,akan mengeksitas elektron yang bergerak bebas dan akhirnya akan mengeluarkan tegangan listrik arus searah. Dengan hubungan seri-paralel, sel surya/sel fotovoltaik dapat digubungkan menjadi Photovoltaic modul dengan jumlah sekitar 40 sel surya,selanjutnya rangkaian Photovoltaic modul akan membentuk suatu Photovoltaic array. PLTS menfaatkan  cahaya matahari untuk menghasilkan listrik DC (direct current) yang dapat diubahnya menjadi listrik AC (Alternating current) apabila diperlukan. Berdasarkan lokasi pemasangan sistem PLTS dibagi menjadi dua jenis yaitu, sistem PLTS pola tersebar (distributed photovoltaic plant) dan sistem PLTS pola terpusat (centralized photovoltaic plant).

 

v  Komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Panel Surya adalah suatu alat yang dapat mengubah energi surya (foton) menjadi listrik arus searah. Kemudian listrik arus searah diubah menjadi arus bolak-balik sesuai dengan sistem tegangan dan frekuensi setempat (Ramdani,2018). Suatu PLTS memiliki komponen utama yaitu: panel surya (Photovoltaic), inverter dan baterai.

 

 

v  Panel surya (photovoltaik)

merupakan sumber baru terbarukan (EBT) yang dapat menghasilkan energi listrik tanpa menghasilkan polusi ataupun merusak lingkungan, karena photovoltaik langsung mengubah radiasi matahari menjadi energi listrik.

 

v  Cara kerja photovoltaic/ Panel surya

 mirip dengan piranti semikonduktor dioda p-n junction yang memiliki 2 buah bahan semikonduktor, tipe-p dan tipe-n. Dengan menggunakan photo-electric effect dari bahan semikonduktor yang pada umumnya terbuat dari silikon (Si) dan Germanium (Ge), photovoltaik dapat langsung mengkonversi sinar matahari menjadi listrik searah (dc). Bila photovoltaik itu dikenakan pada sinar matahari, maka timbul yang dinamakan elektron dan hole. Elektron-elektron dan hole-hole yang timbul di sekitar pn junction bergerak berturut-turut ke arah lapisan n dan ke arah lapisan p. Sehingga pada saat elektron-elektron dan hole- hole itu melintasi pn junction, timbul beda potensial pada kedua ujung photovoltaik. Jika pada kedua ujung photovoltaic diberi beban maka timbul arus listrik yang mengalir melalui beban. Jika photovoltaik ideal, maka cukup dimodelkan dengan sumber arus yang parallel dengan dioda. Tetapi, pada kenyataannya tidak ada photovoltaic yang ideal di dunia nyata, maka ditambahkan resistansi seri (Rs) dan resistansi parallel (Rp) sebagai representasi loss pada photovoltaic. Rs merepresentasikan resistansi dari material semikonduktor dan Rp merepresentasikan rugi-rugi yang disebabkan oleh arus bocor yang menembus melalui lintasan resistif paralel ke peralatan. Rs memiliki nilai resistansi yang sangat kecil, sedangkan Rp memiliki nilai resistansi yang sangat tinggi . Karena nilai Rp yang sangat tinggi, maka dapat diabaikan.

 

v  Solar Charger Controller

Solar Charger Controller adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban. Charger controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian - karena baterai sudah 'penuh') dan kelebihan voltase dari panel surya / solar cell. Kelebihan voltase dan pengisian akan mengurangi umur baterai. Solar Charger controller menerapkan teknologi Pulse width modulation (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban. Menurut (Agustinus Siahaan (2012:5)

 beberapa fungsi detail dari charger controller adalah sebagai berikut:

v  👉 Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan overvoltage.

v  👉Mengatur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full discharge', dan verloading.

v 👉  Monitoring temperatur baterai untuk membeli charger controller yang harus diperhatikan adalah:

o Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC

o Kemampuan (dalam arus searah) dari controller. Misalnya 5 Ampere, 10 Ampere, dsb.

o Full charge dan low voltage cut

 

v  Baterai

merupakan sebuah peralatan yang dapat mengubah energi. Baterai listrik adalah alat yang terdiri dari 2 atau lebih sel elektrokimia yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Tiap sel memiliki kutub positif (katoda) dan kutub negatif (anoda). Kutub yang bertanda positif menandakan bahwa memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Kutub bertanda negatif adalah sumber elektron yang ketika disambungkan dengan rangkaian eksternal akan mengalir dan memberikan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit dapat berpindah sebagai ion didalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia pada kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja. Meski sebutan baterai secara teknis adalah alat dengan beberapa sel, sel tunggal juga umumnya disebut baterai. Baterai untuk solar cell sendiri mempunyai dua tujuan penting dalam sistem fotovotaik; pertama adalah untuk memberikan daya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, kesua adalah untuk menyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel panel setiap kali daya itu melebihi beban.

 

GAMBARAN BESAR PROSES PEMBANGKITAN TENAGA SURYA

👇