Keunikan dan Tantangan dalam Pemanfaatan Energi Surya (PLTS)

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), merupakan jenis pembangkit listrik yang memanfaatkan Energi Baru Terbarukan (EBT) yaitu surya sebagai energi primer untuk menghasilkan listrik. 

Beberapa tahun kebelakang, jenis pembangkit ini sedang gencar pemanfaatan dan perkembangannya. Karena jenis pembangkit ini bisa dibilang cukup sederhana dalam proses pengkonversian energi. Dibilang cukup sederhana, karena komponen utamanya tidak terlalu banyak dan tidak terlalu kompleks dalam pemanfaatan komponennya.

Komponen utama PLTS terdiri dari modul surya, inverter/power conditioner unit (PCU), solar charge controller (SCC)/battery charge controller (BCC) dan storage system (Battery). Modul surya digunakan untuk menangkap energi dari sinar matahari, yang nantinya akan diubah menjadi tenaga listrik. Inverter/power conditioner unit digunakan untuk mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik. 

Solar charge controller/battery charge controller digunakan untuk mengatur arus searah yang diisi ke battery dan diambil dari baterai ke beban. Storage system digunakan untuk menyimpan listrik yang dihasilkan dari panel surya. Sehingga listrik bisa digunakan pada waktu yang diperlukan.

Bisa dilihat komponen utama PLTS dan fungsi dari setiap komponen cukup sederhana. Jika melihat komponen utamanya PLTS bisa dibilang salah satu pembangkit listrik yang berbeda dengan pembangkit listrik lainnya. Karena pada PLTS tidak menggunakan mesin dinamis atau komponen yang berputar dalam proses pengkonversian energi seperti pembangkit listrik pada umumnya yang menggunankan mesin dinamis dalam proses pengkonversian energi.

Namun pada pemanfaatan PLTS ini ada tantangan tersendiri dalam proses pemanfaatannya. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan PLTS, seperti lokasi pemasangan, orientasi panel surya, luas area pada atap (jika jenis PLTS atap), temperatur udara dan kecepatan angin, dan jenis panel surya.

Lokasi pemasangan memengaruhi kinerja panel surya itu sendiri. Karena setiap lokasi memiliki radiasi matahari yang berbeda-beda. Makin besar intensitas radiasi suatu lokasi, maka akan makin baik kinerja panel surya. Hal yang perlu diperhitungkan dalam menentukan lokasi pemasangan adalah pada lokasi pemasangan diharapkan tidak terhalang oleh objek disekitarnya. Hal ini akan menyebabkan shading dan kinerja panel surya tidak optimal. Dan jika panel surya terkena shading maka akan timbul hotspot pada panel surya.

Hotspot adalah titik panas yang muncul pada modul surya yang disebabkan bayangan parsial (shading) yang menutup sebagian area modul surya. Penyebab hotspot adalah karena sebagian area panel surya menghasilkan energi yang lebih rendah dari area lain atau bisa dikatakan ketika suatu wilayah di panel surya menerima beban yang lebih besar dari beban lainnya. Ada cara untuk menanggulangi hotspot, yaitu dengan menggunakan bypass diode dan micro inverter.

Orientasi panel surya perlu diperhatikan dalam pemasangan PLTS. Orientasi di sini merupakan arah hadap panel surya. Ada cara dalam menentukan orientasi panel surya untuk mendapatkan orientasi yang baik. Panel surya lebih baik dihadapkan ke arah garis khatulistiwa. Misal, jika akan memasang PLTS yang berada pada pulau Jawa dianjurkan menghadap utara atau selatan. 

Namun jika tidak memungkinkan untuk dipasang menghadap utara atau selatan, bisa dipasang dan bekerja dengan arah hadap lain. Tetapi kemampuan efisiensi panel surya akan berbeda dengan panel surya yang arah hadapnya ke utara atau selatan khususnya di pulau Jawa.

Luas area atap atau tempat memengaruhi kinerja PLTS. Rata-rata panel surya memerlukan luas area sekitar 2.5 m2 untuk menghasilkan 1 kWh listrik. Selain memperhatikan luas area perlu juga memperhatikan potensi radiasi matahari pada area tersebut. Karena jika luas area cukup besar namun potensi radiasi matahari kurang baik, maka akan berdampak ke output dari PLTS tersebut.

Temperatur udara dan kecepatan angin memengaruhi kinerja PLTS. Karena panel surya akan bekerja optimal pada suhu lingkungan sebesar 25C. Kenaikan suhu akan memengaruhi kinerja dari panel surya. Makin tinggi suhu makin berkurang kualitas kinerja panel surya. Maka dari itu kecepatan angin penting untuk menurunkan suhu di lingkungan sekitar panel surya. Agar kinerja panel surya optimal.

Jenis panel surya memberikan dampak yang cukup signifikan dalam kinerja dari PLTS. Karena komponen ini yang berfungsi untuk mengkonversi energi surya menjadi matahari. Terdapat beberapa jenis panel surya yang beredar di pasaran sekarang, dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Namun yang banyak digunakan adalah jenis panel surya monocrystalline. 

Panel surya ini banyak digunakan karena di antara jenis panel surya yang lain, monocrystalline memiliki nilai efisiensi yang paling tinggi. Efisiensi panel jenis ini sebesar 15-20%.

Selain beberapa hal yang sudah dijelaskan di atas untuk diperhatikan dalam pemasangan PLTS. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan juga, seperti kemiringan panel surya. Kemiringan panel surya memengaruhi intensitas cahaya yang dihasilkan. Kemiringan panel surya yang sering digunakan sekitar 10-15. Hal ini bertujuan agar panel surya bisa self clean yaitu jika ada air dan debu maka bisa jatuh kebawah dengan sendirinya.

Selain itu juga kemiringan panel surya yang besar akan menghasilkan bayangan yang Panjang. Itu akan memengaruhi jarak peletakan antar panel surya. Di mana jika banyangan yang dihasilkan Panjang maka membutuhkan jarak yang lebih jauh. Hal ini bertujuan agar panel lainnya tidak terkena banyangan dari panel lainnya. Jika panel surya terkena banyangan akan muncul hotspot seperti yang sudah dijelaskan di atas.