Dilema PJU Solar Cell, Antara Penghematan dan Mahalnya Biaya Pemasangan

Sudah menjadi rahasia umum pada instalasi Penerangan Jalan Umum (PJU) yang menggunakan panel surya (solar cell) selalu saja lampunya mati bahkan dibeberapa tempat lampu PJU nya malah mati beberapa hari setelah pemasangan/instalasi dan tak pernah hidup lagi (https://t.co/u70YctuEX7) yang menjadikan kawasan tersebut gelap gulita membuat masyarakat komplain akibat tidak adanya penerangan dimalam hari yang rawan kecelakaan dan mengundang tindak kriminalitas terutama dijalanan yang sepi.

Penggantian Lampu PJU dari catuan listrik PLN menjadi solar cell adalah upaya Pemda dalam penggunaan Energi Baru Terbarukan yang tak pernah habis yang ramah lingkungan disamping untuk penghematan biaya yang dikutip dari masyarakat melalui rekening listrik PLN yang selanjutnya dimanfaatkan Pemda untuk pembangunan sektor lainnya.

Selain penggunaan energi baru terbarukan dan penghematan biaya PJU yang harus dibayar Pemda ke PLN, maraknya penggunaan lampu PJU solar cell seiring dengan semakin murahnya harga panel solar cell di pasaran yang berkisar antara Rp. 550.000,- hingga Rp.750.000,- per-panel untuk panel solar cell kapasitas 50 WP (Watt Peak) 12 Volt dibanding pada tahun 2000-2005 yang mencapai kisaran harga Rp.3.000.000,- hingga Rp.3.500.000,- per-panelnya untuk kapasitas yang sama serta banyaknya pengusaha penjual barang dan jasa pemasangan PJU lengkap dengan tiang dan lampu-lampu DC jenis LED yang diklaim lebih hemat energi dibanding lampu DC biasa serta usianya yang lebih panjang (lifetime) menjadi pilihan hampir seluruh Pemda di Indonesia.

Penggunaan Lampu-lampu PJU solar yang usia Panel Solar Cellnya bisa bertahan hingga 25 tahun ini selanjutnya akan membuat Pemda bisa menghemat jutaan bahkan milyaran rupiah jika dibandingkan dengan penggunaan Lampu PJU yang dicatu listrik PLN yang kemudian uangnya bisa digunakan untuk pembangunan sektor lainnya. Namun sangat disayangkan banyak lampu-lampu PJU solar cell yang mati. Dan mengapa banyak lampu PJU Solar Cell yang mati ?

Untuk Instalasi Solar Cell yang menggaransi beban (lampu) tetap menyala sesuai dengan beban yang dicatu, PT.LEN Industri Bandung merekomendasikan jumlah panel surya beserta baterainya adalah 4 kali lipat beban untuk mengantisipasi cuaca yang kurang bersahabat (mendung,hujan), artinya PT.LEN Industri Bandung hanya merekomendasikan 3 Jam Pengisian / penyinaran Effektif dari 12 jam setiap harinya.

Untuk panel perlu disediakan solar cell yang bisa menghasilkan daya sebanyak 36 AH setiap hari / 3 Jam = 12 Ampere yang bisa diperoleh dari 4 unit panel solar cell @ 50 WP yang memiliki spec Imp 3,0 A atau 2 unit Panel Solar Cell kapasitas 100 WP dengan spec 6,0 A disimpan pada batterydengan asumsi kapasitas 5 jam penyimpanan maksimum atau battery dengan kapastas 65 AH.  

Dari hasil pengamatan instalasi solar cell di beberapa tempat selama beberapa tahun belakangan ini diketahui bahwa terdapat selisih antara beban (lampu) dengan jumlah/kapasitas solar cell yang terpasang serta keterkaitan penggunaan Controller Solar Cell / BCU (Battery Control Unit) pada Instalasi PJU Solar Cell. 

Umumnya Vendor PJU Solar Cell menawarkan lampu PJU LED / Multi LED 30 Watt DC bahkan ada yang berani memasang lampu multi LED 36 Watt dengan Solar Cell Kapasitas 100 WP seperti di Terminal Seloaji Ponorogo yang didukung oleh Battery untuk penyimpanan daya (accumulator) sebesar 100AH bahkan ada yang 150AH seperti di Karimunjawa serta ditambahkan BCU (Battery Control Unit) atau Controller Solar Cell untuk menjaga keawetan battery dengan menjaga batas atas dan batas bawah charge/discharge Aki secara otomatis.

Pengamatan yang dilakukan selama beberapa tahun pada Instalasi solar cell di rumah di kawasan Semarang yang menggunakan lampu LED 9 Watt DC dengan Solar Cell 20WP didukung oleh battery VRLA 7,2AH dengan BCU/Controller 20 Ampere maksimum hanya bisa menghidupkan Lampu LED 9W DC paling lama 3 Jam saja ( 9 Watt x 3 Jam = 27 WH) dengan voltage awal diatas 13,8 volt (sore hari jelang malam) dan tersisa sebesar 11,70 volt (malam hari ketika lampu diputus secara otomatis oleh Controller). 

Dari perhitungan, solar cell kapasitas 20 wp dengan Imp=1,16 Ampere (spec yang tertera dibelakang panel) hanya dapat menyimpan daya pada aki sebesar 2,25 AH atau effektif penyinaran selama 2 jam. Idealnya dengan penyinaran matahari selama 3 jam (Rekomendasi PT.LEN Industri Bandung), panel solar cell kapasitas 20 WP diatas dapat menghasilkan daya sebesar 1,16 Ampere x 3 Jam = 3,48 AH atau sebesar 3,48 AH x 12 volt = 41,76 WH yang seharusnya bisa menghidupkan lampu LED 9 Watt DC selama ± 4,6 jam, namun belum pernah terjadi seperti halnya dengan lampu-lampu PJU solar cell yang banyak dipasang hanya bisa menyala beberapa hari setelah pemasangan dan kemudian mati.

Kalau dibypass secara manual, tegangan battery sebesar 11,70 volt yang diputus secara otomatis oleh system controller sebenarnya masih bisa dimanfaatkan untuk menyalakan lampu beberapa jam lagi, tetapi resikonya battery akan kosong dan usia battery akan lebih cepat rusak, kecuali kita bisa menurunkan ambang bawah pada system controller / BCU pada batas aman. Untuk disain seperti ini kita harus memesan khusus ke pabrikan pembuat controller/BCU seperti di LIK Gedebage Bandung.

Kebanyakan vendor penyedia barang dan jasa pemasangan lampu PJU solar cell menghitung pengisian aki dari panel solar cell selama 4-5 jam penyinaran sehingga paket yang ditawarkannya ”dianggap aman”, padahal kenyataannya lampu PJU nya mati dan tak pernah bisa hidup lagi setelah beberapa hari pemasangan seperti kasus lampu PJU solar cell di Karimunjawa dan Terminal Seloaji Ponorogo misalnya seperti diceritakan instalatirnya melalui sms, lampu PJU dengan multi LED 36 Watt nya mati beberapa hari setelah didirikan padahal disupply dengan panel solar cell 100 WP dan battery 100AH.

Dari analisa kesistemannya :

Sumber Daya :

Panel Surya 100 W > 100 WP (Watt Peak)
100 WP ≈ maximum 6 Ampere / Jam
pada spec panel surya 100WP tertera Arus max (Imax) antara 5,71 Amp - 5,84 Amp
Kita ambil angka tengah > 5,75 Amp
3 Jam Pengisian effektif > 3 Jam ≈ 3 x 5,75 Ampere = 17,25 Ampere Hours (AH).
Dapat menggunakan Controller 10A
Beban = Multi LED 36 Watt 12 Volt DC

Untuk beban Lampu LED 36 Watt yang dinyalakan selama 12 Jam (Jam 18:00 - 06:00) dibutuhkan daya sebesar 36 Watt x 12 Jam = 432 WH (Watt Hours) per-hari nya atau setara dengan 36 AH. Dengan beban yang dibutuhkan sebesar 36 AH sementara daya maksimum yang dapat disimpan hanya 17,25 AH itupun terjadi pada saat intensitas matahari tinggi (terik) dan akan berada dibawahnya jika cuaca mendung apalagi hujan terlebih ketika musim penghujan seperti saat ini. Ada selisih yang cukup besar antara pengisian dan beban.

Saat didirikan / awal pemasangan, Lampu PJU dengan multi LED 36 Watt akan menyala karena dicatu dari battery baru 100 AH yang terisi penuh ( > 13,8 volt) lambat laun akan berkurang karena digunakan untuk mencatu beban yang lebih besar (36 AH)/dibanding pengisian panel surya (17,25 AH), lampu hanya menyala beberapa jam saja dan selanjutnya habis dan lampu akan mati. Kalaupun lampu bisa hidup itupun hanya beberapa jam saja.

Penggunaan Controller

Controller pada system solar cell digunakan untuk menjaga keawetan baterre dengan menjaga batas charge discharge battere, artinya saat siang hari terik (intensitas tinggi) battere akan dijaga jangan sampai over charge dan akan memutus penyimpanan daya dari panel surya pada nilai maksimum (battere penuh) pada kisaran 13,8 - 14,8 volt. Demikian juga ketika malam hari saat battere digunakan untuk menyalakan lampu, controller akan memutus / mematikan lampu pada saat tegangan battere menurun tapi tidak sampai discharge (kosong) pada kisaran voltage 11,70 Volt.

Penggunaan controller pada system panel surya membuat battere tidak maksimum dalam penggunaannya karena untuk menjaga keamanan, menjaga usia battere dll, akibatnya battere kapasitas 100 AH tidak bisa mencatu beban maksimum 100 AH x 12 Volt = 1.200 WH mungkin yang hanya digunakan sebesar 80% nya saja.

Pada kasus pemasangan panel surya 100 WP dengan beban lampu multi LED 36 Watt di Terminal Seloaji Ponorogo, kapasitas battere tidak masalah, yang menjadi permasalahan adalah beban yang lebih besar (36 AH) dibanding pengisian (17,25 AH).

Saran :

• Tambah 1(satu) buah panel surya kapasitas 50 WP dan megganti lampu multi LED menjadi 20 - 25 Watt sehingga bisa mengisi battery sebanyak (5,75 AH + 3 AH) x 3 jam = 26,25 AH atau
• Dengan beban lampu 20-25 Watt dan pengisian daya sebesar ± 26,25 AH maka battery yang dibutuhkan cukup yang 36 - 45 AH lebih murah dibandingkan dengan battery kapasitas 100AH

PJU Solar Cell, Listrik Gratis

Dilema PJU Solar Cell, Antara Penghematan dan Mahalnya biaya Pemasangan

Dengan perhitungan yang cermat untuk menggaransi lampu PJU solar cell terus menerus menyala sepanjang malam membuat biaya pemasangan lampu PJU solar cell menjadi sedikit lebih mahal pada awal pemasangan.

Namun selanjutnya menjadi akan menjadi murah dan gratis apalagi dengan usia panel solar cell dan lampu jenis LED yang cukup lama dengan pemeliharaan yang minim apalagi dengan inovasi disain dengan menggunakan lampu sorot dengan tiang yang kecil tapi kuat agar komponennya tidak mudah dicuri karena sulit untuk dipanjat, untuk pemeliharaan cukup membersihkan kaca permukaan panel solar cell terutama di daerah yang cukup tinggi polusinya.

Semoga tulisan ini bermanfaat khususnya untuk Pemda yang memasang lampu PJU solar cell dan vendor penyedia barang dan jasa pemasangan lampu PJU solar cell.

Salam go green, salam energy baru terbarukan

Pekalongan, 7 Pebruari 2017

Ferdi Rosman Feizal

Ferdirosman[at]gmail.com

Follow @ferdirosman