Pada era yang semakin menuntut penggunaan energi bersih, pemanfaatan sumber daya alam yang berkelanjutan menjadi kunci dalam menyediakan energi listrik, terutama di daerah pedesaan. Salah satu solusi inovatif yang mulai mendapatkan perhatian adalah sistem hibrida pemanfaatan energi matahari dan air hujan. Sistem ini tidak hanya menawarkan solusi penyediaan energi yang efisien, tetapi dengan cara memanfaatkan kedua sumber energi ini, juga bisa menghadirkan perilaku ramah lingkungan.
Data ketenagalistrikan tahun 2020 menunjukkan rasio elektrifikasi nasional berada di angka 99.20% yang mana 0.8% kurangnya disebabkan karena masih ada 433 desas yang belum berlistrik (Sekretariat Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, 2020). Langkah elektrifikasi pedesaan yang telah dilakukan oleh pemerintah saat ini adalah dengan membangun pembangkit listrik mandiri yang terpisah dari jaringan listrik utama atau disebut dengan sistem off-grid (lepas jaringan). Namun sebagian besar sistem off-grid untuk elektrifikasi pedesaan masih dipasok oleh generator diesel (Syam, 2023).
Energi matahari, sebagai salah satu sumber energi terbarukan, memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan di pedesaan. Panel surya dapat dipasang pada atap rumah atau area terbuka untuk mengonversi sinar matahari menjadi listrik. Kelebihan dari energi matahari adalah ketersediaannya yang melimpah, terutama di daerah tropis seperti Indonesia. Penggunaan teknologi yang semakin maju, efisiensi panel surya pun semakin meningkat, sehingga daya yang dihasilkan cukup signifikan untuk memenuhi kebutuhan listrik rumah tangga.
Salah satu energi terbarukan yang tersedia di semua wilayah Indonesia dan dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik ialah energi surya. BPPT (2021) menyatakan bahwa potensi energi surya yang dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik di Indonesia cukup besar, yakni sekitar 4,8 kWh/m2/hari. Hanya saja intensitas matahari di Indonesia tidak setiap saat cukup untuk dikonversi menjadi energi listrik. Iklim tropis menyebabkan Indonesia memiliki dua musim, yakni musim kemarau dan musim hujan. Turunnya hujan, mengakibatkan intensitas energi matahari menurun dan tidak optimal untuk digunakan sebgai satu-satunya sumber energi listrik (Syam, 12023).
Selain itu, pengumpulan air hujan menjadi alternatif yang tidak kalah penting. Sistem pengumpulan air hujan dapat diintegrasikan dengan teknologi pemurnian sederhana, sehingga air hujan yang ditampung dapat digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari kebutuhan rumah tangga hingga pertanian. Selain itu, air hujan yang terkumpul dapat diolah untuk menghasilkan energi melalui turbin air atau sistem konversi energi lainnya.
Solar and Rainwater Energy Harvesting Hybrid System (SREH2S) merupakan inovasi teknologi yang menggabungkan sistem konversi energi listrik dari PLTS dan modifikai PLTMH. Selain itu, SREH2S juga menerapkan proses harvesting atau penampung air hujan yang akan diolah lebih lanjut untuk menghasilkan air bersih. SREH2S dirancang untuk ditempatkan pada daerah terbuka yang terkena sinar matahari di sekitar perumahan penduduk atau tempat lainnya yang membutuhkan sumber listrik dan air. Pada saat sinar matahari mengenai panel surya maka panel sura akan menghasilkan listrik yang kemudian disimpan pada baterai. Sementara pada saat turun hujan, air akan masuk ke water tank dengan melewati water filter terlebih dahulu untuk menyaring kotoran yang ukut turun bersama hujan. Listrik yang dihasilkan oleh generator akan menjadi back up dari panel surya yang tidak terkena sinar matahari dan disalurkan pada baterai melalui chage controller (Syam, 2023).
Sistem hibrida ini menawarkan beberapa keuntungan. Pertama, dengan menggabungkan kedua sumber energi, ketahanan terhadap fluktuasi pasokan energi dapat meningkat. Misalnya, ketika sinar matahari tidak tersedia, air hujan dapat digunakan untuk menghasilkan energi, dan sebaliknya. Kedua, sistem ini mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, yang merupakan penyebab utama emisi karbon. Masyarakat pedesaan dapat mengurangi biaya energi dengan cara memanfaatkan sumber daya lokal, dan meningkatkan ketahanan energi.
Satu Unit SREH2S ini dapat menghasilkan energi listrik 6,480 kWh dengan desain standar yang terdiri dari empat panel 250Wp dan delapan buah pipeline micro hydro generator 10W dalam 5 jam produksi. Penggunaan SREH2S sebagai alternatif penyediaan listrik di pedesaat memiliki banyak keunggulan, yakni (1) menghasilkan energi listrik yang bersih dan berkelanjutan, (2) mudah direalisasikan di pedesaan-pedesaan bahkan di daerah terpencil, (3) dibandingkan dengan membangun saluran transmisi, teknologi ini juga lebih hemat biaya dan mudah dipahami untuk pengaplikasiannya, (4) sistem hybrid menyebabkan inovasi ini dapat menyediakan listrik yang optimal disbanding hanya sistem PLTS saja, (5) keunggulan tambahan dari inovasi ini ialah dapat dihasilkannya air bersih untuk keperluan sanitasi dan komsumsi masyarakat, hal ini bisa menghemat penggunaan listrik untuk pemompaan air tanah (Syam, 2023).
Implementasi sistem hibrida ini di pedesaan juga dapat meningkatkan kesadaran masyarakat tentang pentingnya penggunaan energi terbarukan. Program pelatihan dan edukasi bagi masyarakat tentang cara memasang dan merawat sistem ini dapat mendorong partisipasi aktif dan menciptakan lapangan kerja baru. Pada jangka panjang, hal ini akan berdampak positif pada perekonomian lokal dan kesehatan lingkungan.
Maka dengan demikian, sistem hibrida pemanfaatan energi matahari dan air hujan tidak hanya menjadi solusi untuk penyediaan energi bersih di pedesaan, tetapi juga berkontribusi terhadap pembangunan berkelanjutan yang lebih luas. Melalui kolaborasi antara pemerintah, lembaga swadaya masyarakat dan masyarakat lokal, diharapkan inisiatif ini dapat terealisasi dan memberikan manfaat yang signifikan bagi komunitas pedesaan.
