PEMANFAATAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI YANG EFISIEN DAN EKONOMIS

BAB I

PENDAHULUAN

Abstrak

Dalam penelitian energi surya sebagai sumber energi yang efisien dan ekonomis dan dapat diandalkan lingkungan maka dijadikannya pembangkit listrik tenaga surya. Karena energi surya dimanfaatkan sebagai energi listrik yang bersih tanpa polusi, mudah dipindahkan, dekat dengan pusat beban sehingga penyaluran energi sangat sederhana. Saat ini kebutuhan energi, khususnya energi listrik (energi listrik adalah energi yang mudah dikonrversikan ke dalam bentuk energi yang lain) terus meningkat dengan pesat,  hal ini menjelaskan bahwa matahari sebagai sumber utama yang dapat ditransfer menjadi sumber listrik dari tingkat energinya ke permukaan bumi. Jadi sudah selayaknya sebagai dampak meningkatnya seluruh aktivitas kehidupan yang menggunakan energi listrik.

1.1.          Latar Belakang Masalah

Sumber energi berjumlah besar dan bersifat kontinyus terbesar yang tersedia bagi manusia adalah energi surya, khususnya energi elektro magnetik yang dipancarkan oleh matahari. Sementara energi surya belum dipakai sebagai sumber primer energi bahan bakar maupun sebagai sumber energi lainnya. Penelitian dan pengembangan sedang dijalankan untuk mencari suatu sistem yang ekonomis untuk memanfaatkan energi surya sebagai sumber listrik.

Energi surya yaitu energi yang sangat luar biasa sebab tidak bersifat polutif,tak dapat habis, dapat dipakai dan tidak membeli.hal ini berarti diperlukan semacam sistem penyimpanan energi atau konversi lain diperlukan untuk menyimpan energi pada malam hari serta pada saat cuaca mendung. Energi surya dapat dikumpulkan secara langsung dan sederhana.

Dari kehidupan masyarakat yang semakin membuthkan energi listrik maka dibuatnya energi listrik tenaga surya sebagai energi yang efisien, hemat, sederhana, dan ramah lingkungan tanpa menimbulkan polusi. Sehingga penciptaan pembangkit listrik tenaga surya sangat bisa diandalkan di dalam kehidupan masyarakat yang semakin modern dalam era globalisasi ini.

1.2.          Identifikasi Masalah

Berdasarkan  latar  belakang  penelitian  yang  telah  diuraikan,  maka  dapat diidentifikasi masalah yang ditemui dalam proses pemanfaatan listrik tenaga surya sebagai berikut:

1.     Pemanfaatan pembangkit listrik tenaga suraya belum banyak diketahui masyarakat pedesaan untuk itu sulitnya penerapan listrik tenaga surya.

2.     Pemanfaatan listrik tenaga suraya belum diterapkan di berbagai rumah tangga sekitar.

1.3.          Pembatasan Masalah

Untuk mengarahkan dan mengfokuskan penelitian ini, maka dibentuklah batasan masalah. Berdasarkan latar belakang masalah dan identifikasi masalah yang ada, jadi penelitian ini dibatasi pada:

Pemanfaatan pembangkit listrik tenaga surya sebagai sumber energi yang efisien dan ekonomis dengan melihat dari penggunaanya.

1.4.          Perumusan Masalah

1.      Apakah keuntungan dan kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya bagi masyarakat ?

2.      Komponen apa yang dibutuhkan masyarakat supaya dapat memakai Pembangkit Listrik Tenaga Surya ?

3.      Apakah sitem Pembangkit Listrik Tenaga Surya ?

4.      Bagaimana prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya ?

1.5.          Tujuan Penelitian

1.     Untuk memudahkan pemakaian sumber energi listrik di masyarakat dengan menggunakannya Pembangkit Listrik Tenaga Surya.

2.     Untuk mengurangi pemanasan global sebab Pembangkit Listrik Tenaga Surya sangat ramah lingkungan dan bebas polusi.

3.     Untuk menumbuhkan rasa hemat energi yang ada di bumi ini yang kian semakin berkurang.

1.6.          Manfaat Penelitian

1.     Menjadikan kemudahan pemakaian sumber energi listrik di masyarakat dengan menggunakannya Pembangkit Listrik Tenaga Surya.

2.     Dapat mengurangi pemanasan global sebab Pembangkit Listrik Tenaga Surya sangat ramah lingkungan dan bebas polusi.

3.     menumbuhkan rasa hemat energi yang ada di bumi ini yang kian semakin berkurang.

BAB II

LANDASAN TEORI

·        Matahari adalah sumber energi utama yang memancarkan energi yang luar biasa besarnya ke permukaan bumi. Pada keadaan cuaca cerah, permukaan bumi menerima sekitar 1000 watt energi matahari per-meter persegi. Kurang dari 30 % energi tersebut dipantulkan kembali ke angkasa, 47% dikonversikan menjadi panas, 23 % digunakan untuk seluruh sirkulasi kerja yang terdapat di atas permukaan bumi, sebagaian kecil 0,25 % ditampung angin, gelombang dan arus dan masih ada bagian yang sangat kecil 0,025 % disimpan melalui proses fotosintesis di dalam tumbuh-tumbuhan yang akhirnya digunakan dalam proses pembentukan batu bara dan minyak bumi (bahan bakar fosil, proses fotosintesis yang memakan jutaan tahun) yang saat ini digunakan secara ekstensif dan eksploratif bukan hanya untuk bahan bakar tetapi juga untuk bahan pembuat plastik, formika, bahan sintesis lainnya.Sehingga bisa dikatakan bahwa sumber segala energi adalah energi matahari.

(Teknik Elektro/Fakultas Teknik/Universitas Diponegoro)

·        Energi matahari (surya) adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. dapat dimanfaatkan dengan berbagai cara yang berlainan bahan bakar minyak adalah hasil fotosintesis, tenaga hidro elektrik adalah hasil sirkulasi hujan tenaga angin adalah hasil perbedaan suhu antar daerah dan sel surya (sel fotovoltaik) yang menjanjikan masa depan yang cerah sebagai sumber energi listrik.

(http://id.wikipedia.org/wiki/ & Teknik Elektro/Fakultas Teknik/Universitas Diponegoro)

·        Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna.

(http://id.wikipedia.org/wiki/)

·        Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya.

Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.

(http://id.wikipedia.org/wiki/)

·        Manfaat Listrik

Tingginya kebutuhan manusia akan listrik sehingga menjadikan listrik kebutuhan pokok manusia, dan pikiran seperti ini membuat orang merasa tidak mungkin hidup tanpa listrik. Karena pentingnya listrik maka sudah semestinya kita memanfaatkan listrik dengan sangat bijaksana untuk kelangsungan energi listrik sampai dengan generasi yang akan datang. Salah satu upaya yang harus kita lakukan adalah "Gerakan Hemat Energi".

(http://pusat-panduan.blogspot.com/)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Penelitian yang digunakan adalah penelitian Deskriptif.

3.2. Sumber data

Penelitian mendapatkan berbagai sumber dari informasi media cetak maupun elektronik dan beberapa artikel yaitu : http://www.google.co.id/;  http://id.wikipedia.org/wiki/; http://pusat-panduan.blogspot.com/; Teknik Elektro/Fakultas Teknik/Universitas Diponegoro; Artikel-Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (Plts); Buku Fisika Energi bab 2 Energi Surya.

3.3. Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan cara memilah-milah data data dari sumber-sumber yang ditentukan. Merangkum dan menyimpulkan data dengan penyusunan yang teratur.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1.          Keuntungan dan Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Keuntungan:

ü     Energi ini tersedia dengan jumlah yang besar apa lagi di daerah katulistiwa atau daerah tropis yang menerima cahaya matahari setiap harinya.

ü     Memungkinkan dibangun di daerah terpencil karena tidak memerlukan transmisi energi maupun transportasi sumber energi.

Kelebihan:

ü       Energi yang terbarukan dan tidak pernah habis

ü       Bersih, ramah lingkungan

ü       Daya tahan panel surya sampai dengan 20 – 25 tahun

ü       Sebagai investasi listrik jangka panjang

ü       Praktis, tidak memerlukan perawatan

4.2.          Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Matahari

Gambar 1 komponen PLTS

1. Panel Surya :
Berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik. Bentuk moduler dari panel surya memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala kebutuhan.

                                           Gambar 2 panel surya

2. Controler regulator
Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari Panel Surya ke beban dan mengatur pengisian battrey dari solar panel
3. Battrey ACCU
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
4.InverterAC
Berfungsi merubah arus DC dari battrey menjadi arus AC,arus yang di hasilkan oleh INVERTER sangatlah setabil, sehingga sudah tidak memerlukan alat setabilizer lagi,serta aman dan berprotexion tinggi. Sangat flexible dalam penempatan Design Pembangkit Listrik Tenaga Matahari Yang Praktis dan Flexible.

Jadi dapat diringkas, Untuk instalasi pembangkit listrik tenaga surya, diperlukan komponen sebagai berikut:

1.     Solar panel, mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik.

2.     Charge controller, mengatur pengisian baterai dari solar panel.

3.     Battery, perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya.

4.     Inverter, perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC – alternating current).

4.3.          Sistem PLTS

PLTS dengan sistem sentralisasi artinya pembangkit tenaga listrik dilakukan secara terpusat dan suplai daya ke konsumen dilakukan melalui jaringan distribusi. Sistem ini cocok dan ekonomis pada daerah dengan kerapatan penduduk yang tinggi.

	Gambar 3 pemanfaatan plts di pedesaan

Melihat harga sel surya yang semakin menurun dan dalam rangka memperkenalkan sistem pembangkit yang ramah lingkungan, pemanfaatan PLTS dengan sistem individu semakin ditingkatkan. Ada 5 keuntungan pembangkit dengan surya fotovoltaik. Pertama energi yang digunakan adalah energi yang tersedia secara cuma-cuma. Kedua perawatannya mudah dan sederhana. Ketiga tidak terdapat peralatan yang bergerak, sehingga tidak perlu penggantian suku cadang dan penyetelan pada pelumasan. Keempat peralatan bekerja tanpa suara dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Kelima dapat bekerja secara otomatis.

4.4.          Prinsip kerja sitem PLTS

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) 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 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.

                                                 Gambar 4 cara bekerja PLTS

Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu ke dalam batere. Arus listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC) sebesar 3.5 A. Besar tegangan yang dihasilkan adalah 0.4-0.5V. Kita dapat mendesain rangkaian panel-panel surya, secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat tambahan yang disebut inverter.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.          Kesimpulan

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) akan lebih diminati karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan di mana saja : bangunan besar, pabrik, perumahan, dan lainnya. Selain persediaannya tanpa batas, tenaga surya nyaris tanpa dampak buruk terhadap lingkungan dibandingkan bahan bakar lainnya. Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk foton1. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik.

5.2.          Saran

Kepada masyarakat sebaiknya segera memakai Pembangkit Listrik Tenaga Surya karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan stop global warming. Dan kepada pemerintah hendaknya segera mengembangkan sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya di kalanganan masyarkat.

 Sumber: ringkasan dan pemuliahan dari seleksi searching in http://www.google.co.id/