MAKALAH MESIN KONVERSI ENERGI PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI SURYA DI KALIMANTAN SELATAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.      LATAR BELAKANG

Kalimantan selatan termasuk daerah dengan pertumbuhan ekonomi yang tinggi di kawasan timur Indonesia hal ini mengakibatkan cepatnya peningkatan kebutuhan listrik dari tahun ke tahun. Peningkatan penggunaan energi fosil akhir-akhir ini menyebabkan cadangan energi yang ada menipis dengan pesat. Hal ini diperparah dengan pemakaian potensi energi minyak bumi dan batu bara yang cenderung boros dalam penggunaannya. Pemakaian energi minyak bumi dan batu bara dalam pembangkitan energi listrik adalah salah satu faktor penyebab cadangannya semakin menipis.

Masalah lainnya Kalimantan Selatan juga masih mengalami krisis energi listrik. Terbukti dengan masih banyaknya daerah di Kalimantan Selatan yang terpaksa harus mengalami pemadaman bergilir dan masih banyaknya daerah-daerah terpencil yang belum dapat menikmati listrik. Hal ini dikarenakan tidak seimbangnya kebutuhan listrik masyarakat dengan pasokan listrik yang dimiliki oleh PLN, belum tersedianya sarana dan prasarana yang memadai untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah terpencil. Padahal listrik merupakan salah satu komponen yang sangat berperan penting dalam kehidupan manusia.

Melistriki suatu daerah terpencil memang bukan hal mudah, pekerjaannya tergolong cukup sulit dan penuh tantangan. Namun dengan memanfaatkan potensi alam yang dimiki oleh daerah terpencil listrik bukanlah hal yang mustahil untuk diwujudkan. Daerah kalimantan selatan selain mempunyai cadangan energi fosil juga mempunyai potensi energi terbarukan yang berlimpah berupa mikrohidro, biomassa, mikrohidro dan sinar matahari. Dari keempat energi terbarukan tersebut yang paling berpotensi untuk dikembangkan adalah sinar matahari atau energi surya yang melimpah. Untuk lebih mengetahui apa itu pembangkit listrik tenaga surya maka dalam tulisan ini akan dijelaskan secara singkat komponen-komponen yang membentuk PLTS, sistem kelistrikan tenaga surya

2.      RUMUSAN MASALAH

Dari permasalahan di atas pada makalah ini kami membahas tentang Pembangkit Listrik Tenaga Surya secara umum meliputi, Prinsip kerja sitem Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembagian Sistem PLTS, dan potensinya di kalimantan selatan.

3.      TUJUAN

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1.      Mengetahui tentang pembangkit listrik tenaga surya

2.        Mengetahui prinsip kerja dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya

BAB II

PEMBAHASAN

A.Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Sebagian besar kebutuhan listrik di kalimantan selatan dipenuhi melalui jaringan distribusi listrik dari PLN. Konsumen yang membutuhkan harus berada di dekat jaringan listrik atau jika tidak, maka perlu dibuatkan sambungan tersendiri.

Pembangkit listrik tenaga surya di peruntukkan bagi keperluan:

1.      Mencatu listrik rumah tangga bagi konsumen yang tinggal di wilayah dimana jaringan listrik tidak tersedia: Pedesaan (terpencil), daerah terisolasi, pulau-pulau terpencil dll.

2.      Mencatu listrik untuk peralatan yang ditempatkan di tempat-tempat terpencil yang dapat bekerja secara otomatis tanpa operator: TV Repeater, Relay Station dll.

3.      Mencatu peralatan (baik di kota maupun di tempat terpencil) yang memerlukan kualitas dan keandalan supply listrik yang tinggi, baik berfungsi sebagai back up maupun sebagai tandem dari listrik jaringan.

Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), adalah pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan elektron. Hasil dari aliran elektron-elektron aka menjadi listrik DC yangdapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan.

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk enrgi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.

B. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya

1. Panel Surya :

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

2. Solar charge controller

Solar charge controller berfungsi mengatur lalu lintas dari solar cell ke baterai dan beban. Alat elektronik ini juga mempunyai banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi baterai.

3. Inverter AC

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

4. Baterai

Baterai berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik lainnya yang membutuhkan listrik. 

Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:

·         Jumlah pemakaian

·         Jumlah solar panel

·         Jumlah baterai

3. Prinsip kerja sitem PLTS

Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk foton. Ketika foton ini mengenai permukaan panel 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.

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.

V. Sistem PLTS

Menurut Deni Almanda, 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. Contohnya PLTS di Desa Kentang Gunung Kidul mempunyai kapasitas daya 19 kWp, kapasitas baterai 200 volt dan beban berupa penerangan yang terpasang pada 85 rumah. Sementara itu PLTS dengan sistem individu daya terpasangnya 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). Dan sampai tahun 95 sistem ini sudah terpasang sekitar 10.000 unit yang tersebar di seluruh perdesaan Indonesia dan pengelolaannya yang meliputi pemeliharaan dan pembayaran dilaksanakan oleh KUD.

Melihat trend harga sel surya yang semakin menurun dan dalam rangka memperkenalkan sistem pembangkit yang ramah lingkungan, pemanfaatan PLTS dengan sistem individu semakin ditingkatkan. Pada tahap pertama direncanakan akan dipasang 36.000 unit SHS selama tiga tahun dengan prioritas 10 propinsi di kawasan timur Indonesia. Paling tidak 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.

Keuntungan dan Kelemahan PLTS
1.    Keuntungan PLTS

Pembangkit Listrik Tenaga Surya merupakan suatu system pembangkit energy listrik yang tidak berpolusi dan menghasilkan listrik dari sinar matahari. Selain itu tenaga matahari juga tersedia melimpah dan gratis. Berikut ini adalah keuntungan menggunakan PLTS :
a.    Sumber energi yang dipakai tidak pernah habis dan sangat ramah lingkungan.
b.    Dapat dipakai dimana saja terutama didaerah yang belum terjangkau listrik PLN.
c.    Tidak memerlukan perawatan khusus sehingga bebas dari segala biaya perawatan.
d.    Hemat karena tidak memerlukan bahan bakar.
e.    Bersifat moduler artinya kapasitas listrik yang dihasilkan dapat sesuai dengan kebutuhan.
f.    Tanpa suara sehingga tidak mengganggu ketertiban umum.
g.    Ramah lingkungan
h.    Pemasangannya sangat mudah.

2.    Kelemahan PLTS

Meskipun pembangkit l;istrik tenaga surya memiliki beberbagai keuntungan. Namun PLTS memiliki kelemahan. Berikut ini adalah kelemahan dari PLTS :
a.    Memiliki ketergantungan pada cuaca. Saat mendung kemampuan panel surya menangkap sinar matahari tentu akan berkurang. Akibatnya, PLTS tidak bisa digunakan secara optimal. Karena saat mendung kemampuan PLTS menyimpan energi berkurang sekitar 30 persen.
b.    Rencana pembangunan PLTS dihadang sejumlah masalah. Masalah utama adalah besarnya biaya membangun pembangkit ini. Yaitu mencapai Rp. 11 milyar per MW. Jika PLTS nanti kapasitasnya 30 MW, berarti biaya yang dibutuhkan Rp 330 Milyar.
c.    Teknologi PLTS dikhawatirkan menjadi sumber pencemar udara baru. Kondisi geografis Samarinda yang membentuk cekungan membuat sirkulasi udara menjadi lambat. Polutan PLTS nantinya berputar-putar diatas kota Samarinda.