Kepo dengan PLTS, Pengen Tahu Lebih Banyak? Simak ulasan berikut!

Pemerintah terus mendorong pemanfaatan PLTS atap secara masif. Melalui pembangkit listrik ramah lingkungan ini diyakini dapat membantu pemerintah dalam mencapai target bauran energi baru terbarukan (EBT) 23% pada 2025. Selain bersih, pengembangan PLTS atap diyakini dapat memberikan dampak signifikan bagi perekonomian nasional. Setidaknya rencana pemerintah mengembangkan kapasitas PLTS atap sebesar 3,6 gigawatt (GW) dapat menyerap hingga 120 ribu tenaga.

Rangkaian Modul Fotovoltaik

Sistem fotovoltaik atau pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) mengubah energi elektromagnetik dari sinar matahari menjadi energi listrik. Pembangkit listrik berbasis energi terbarukan ini merupakan salah satu solusi yang direkomendasikan untuk listrik di daerah pedesaan terpencil di mana sinar mataharinya melimpah dan bahan bakar sulit didapat dan relatif mahal.

Banyak alasan agar kita menggunakan teknologi fotovoltaik ini seperti sumber energi yang melimpah dan tanpa biaya. Sumber energi tersedia di tempat dan tidak perlu diangkut, biaya pengoperasian dan pemeliharaan sistem PLTS yang relatif kecil, tidak perlu pemeliharaan yang sering dan dapat dilakukan oleh operator setempat yang terlatih, ramah lingkungan, tidak ada emisi gas dan limbah cair atau padat yang berbahaya. Beberapa komponen sistem PLTS yang perlu disiapkan jika ingin memasangnya yaitu modul fotovoltaik, solar charge controller atau inverter jaringan, baterai, inverter baterai, dan beberapa komponen pendukung lainnya.

Berikut adalah faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi keluaran dari modul fotovoltaik, pertama adalah radiasi sinar matahari atau intensitas radiasi elektromagnetik sinar matahari yang jatuh di permukaan. Radiasi diukur dalam satuan W/m2 dan nilainya bervariasi di tempat yang berbeda. Oleh karena itu, pengukuran langsung radiasi atau pengolahan data sekunder penting dilakukan sebelum merancang sebuah sistem PLTS. Daya keluaran dari modul fotovoltaik berbanding lurus secara proporsional dengan radiasi sinar matahari.

Kedua adalah Orientasi dan kemiringan modul fotovoltaik. Modul fotovoltaik di dalam satu rangkaian seri maupun paralel harus dipasang pada orientasi, kemiringan, dan sebaiknya pada ketinggian yang sama. Ketiga adalah bayangan benda (shading) yang menghalangi sinar matahari dan penumpukan debu yang dapat menghalangi transmisi sinar. Keempat adalah kenaikan temperatur pada modul yang dapat menyebabkan berkurangnya efisiensi modul fotovoltaik sesuai dengan koefisien temperatur dari modul (%/C).

Untuk menghindari penurunan produksi energi akibat bayangan Melakukan identifikasi lokasi dengan benar selama studi kelayakan untuk memastikan bahwa modul fotovoltaik akan bebas dari bayangan di sepanjang hari dan di sepanjang musim dalam setahun. Desain dengan benar tata letak tiap lokasi PLTS. Rangkaian modul fotovoltaik harus memiliki jarak yang cukup satu sama lain untuk menghindari bayangan dari rangkaian modul fotovoltaik yang berdekatan atau dengan bangunan yang lebih tinggi di sekitarnya. Selama proses komisioning pastikan modul fotovoltaik bebas dari bayangan di setiap saat dan pertimbangkan kemungkinan bayangan di masa mendatang misalnya pohon yang tumbuh. Tumbuhan yang berada di bawah dan di sekitar rangkaian modul fotovoltaik harus tetap rendah. Penting untuk melakukan pembersihan tumbuhan pada saat pemeliharaan rutin.

Penting untuk menghitung secara akurat jarak antar rangkaian modul fotovoltaik, terutama jika rangkaian tidak dipasang pada ketinggian yang sama. Jarak yang berdekatan dapat menyebabkan bayangan, sementara pengaturan jarak antar rangkaian yang sangat jauh menyebabkan penggunaan lahan yang berlebihan.

Jarak minimum antar rangkaian modul fotovoltaik yang diperlukan (D) sangat tergantung pada titik lintang lokasi, ketinggian permukaan rangkaian modul fotovoltaik (H), dan waktu, terutama di tempat dimana lintasan matahari berubah secara signifikan sepanjang tahun. Dalam hal lokasi dekat dengan daerah khatulistiwa, ketentuan praktisnya adalah bahwa jarak tersebut setidaknya dua kali lipat ketinggian dari permukaan modul fotovoltaik.

Ada beberapa perangkat lunak yang bisa digunakan untuk menyederhanakan analisis bayangan (misalnya PVsyst dan PV*SOL). Perangkat lunak ini memungkinkan para desainer untuk mendesain tata letak sistem, lengkap dengan grafik lintasan matahari di lokasi yang ditetapkan dan perkiraan jumlah keluaran energi yang mempertimbangkan rugi-rugi ketika rangkaian modul fotovoltaik terkena bayangan.

Modul fotovoltaik terdiri dari sejumlah sel fotovoltaik yang saling terhubung secara seri dan diproduksi menjadi sebuah unit. Sel-sel tersebut berikut dengan kawat busbar penghubungnya dilindungi oleh bahan pelapis atau enkapsulasi (encapsulating material) yang melindungi sel-sel dari kontak langsung dengan lingkungan dan kekuatan mekanik yang dapat merusak sel-sel yang tipis. Kinerja kelistrikan modul fotovoltaik dicirikan dengan kurva arus-tegangan (I-V). Kurva tersebut menjelaskan operasi arus dan tegangan modul fotovoltaik pada radiasi sinar matahari dan suhu tertentu. Karena modul fotovoltaik merupakan komponen utama dalam PLTS, kualitas modul fotovoltaik yang baik sangatlah penting untuk mempertahankan operasional sistem.

Modul fotovoltaik berbasis silikon pada umumnya

Apa yang harus dipertimbangkan ketika memilih modul fotovoltaik. Gunakan modul fotovoltaik dengan efisiensi yang lebih besar dari 15%. Menggunakan modul fotovoltaik dengan efisiensi yang tinggi akan meminimalkan penggunaan lahan. Toleransi daya modul fotovoltaik harus kurang dari 2,5% di bawah kondisi uji standar (STC - standard test conditions). Informasi ini dapat ditemukan di label kinerja modul fotovoltaik di belakang setiap modul, misalnya: "Daya puncak 100 W 2%" atau "Toleransi keluaran 2%". Rangka modul fotovoltaik harus tahan terhadap korosi, yaitu aluminium anodized atau pelapisan aluminium dengan zat warna. Modul fotovoltaik harus mampu beroperasi pada tegangan sampai dengan 1000 VDC dan direkomendasikan tidak lebih dari 1000 VDC. Tujuan mengatur batas untuk maksimum tegangan sistem adalah untuk menyesuaikan dengan tegangan perangkat lain yang terhubung ke modul fotovoltaik yang sebagian besar nilainya tidak lebih dari 1000 VDC.

Demikian penjelasan modul fotovoltaik Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), semoga rekan-rekan semua mulai paham dengan adanya paparan diatas. Harapannya semakin banyak yang menggunakan PLTS untuk keperluan listrik di rumah maupun kantornya sehingga kita bersama-sama bisa menyukseskan target bauran EBT 25% Tahun 2025.