Apa Sih Panel Surya Itu dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Solar panel adalah suatu sistem yang berguna untuk mengkonversi energi surya menjadi energi listrik. Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan fenomena photovoltaic effect. Photovoltaic effect adalah proses yang menghasilkan tegangan listrik saat material semikonduktor terpapar oleh cahaya atau radiasi energi lainnya yang dikenalkan oleh Edmond Becquerel pada tahun 1839. Panel surya saat ini sudah banyak digunakan di seluruh belahan dunia dan diprediksi akan terus berkembang. Teknologi dari panel surya juga semakin berkembang seiring berkembangnya pemanfaatan EBT (energi baru terbarukan).
Kenapa Harus Menggunakan Panel Surya?
Penggunaan panel surya yang sangat masif di seluruh dunia didorong akan kebutuhan sumber energi yang berkelanjutan dan bersih. Hal ini dilakukan guna mewujudkan aksi nyata menghadapi pemanasan global pada Paris Agreement dengan menjaga kenaikan suhu permukaan bumi dibawah 2°C. Panel surya memanfaatkan radiasi matahari sebagai “bahan bakarnya” artinya selama radiasi matahari masih sampai ke permukaan bumi panel surya akan dapat menghasilkan listrik. Selain itu konversi energi matahari menjadi listrik juga dilakukan tanpa adanya proses pembakaran sehingga tidak menghasilkan emisi karbon yang menyebabkan efek rumah kaca. Selain itu, potensi energi surya di Indonesia juga sangat besar besarnya sekitar 207 GWp. Menggunakan panel surya untuk PLTS atap juga bisa bermanfaat untuk mengurangi tagihan listrik PLN karena kelebihan listrik yang dibangkitkan PLTS bukan hanya bisa disimpan namun bisa juga dijual ke PLN. Perkembangan teknologi panel surya juga sudah maju dan harga pasaran panel surya juga semakin murah sehingga efisiensi dan keekonomisan bisa semakin bersaing dengan sumber energi fosil seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara yang menguasai lebih dari 80% penggunaan energi di seluruh dunia.
Jenis-jenis PLTS
Jenis PLTS bisa dibagi menjadi dua berdasarkan hubungannya dengan jaringan PLN yaitu on-grid dan off-grid. Jenis PLTS on-grid adalah PLTS yang terhubung dengan jaringan perusahaan utilitas listrik (di Indonesia PLN). PLTS on-grid bisa terhubung ke jaringan tegangan rendah dan menegah milik PLN. Sementara itu, PLTS off-grid adalah PLTS yang tidak terhubung dengan jaringan listrik milik PLN, namun bisa dihubungkan dengan penyimpanan energi (baterai) ataupun generator disel dan sumber energi independen lain. PLTS on-grid dapat dibagi lagi manjadi PLTS terpusat dan PLTS terdistribusi. PLTS terpusat biasa dibangun oleh IPP (Independent Power Producer) sementara PLTS terdistribusi bisa dibangun secara komunal atau individual. PLTS off-grid bisa dibagi berdasarkan skala dan sumber energi atau penyimpanan energi tambahan. Berdasarkan skala PLTS off-grid bisa dibagi menjadi sistem PLTS pico, micro-grid, dan mini-grid. Sementara berdasarkan ada tidaknya sumber energi lain bisa dibagi dua yaitu standalone dan hybrid. Berdasarkan lokasi pemasangannya PLTS juga dapat dikelompokan menjadi PLTS atap, PLTS terapung, dan PLTS on the ground. PLTS atap bisa dipasang di berbagai jenis struktur atap baik atap mendatar dan atap yang miring sehingga cocok untuk dipasang dengan inisiatif pribadi.
Seberapa Menguntungkan Menggunakan PLTS Atap Bagi Masyarakat?
Dengan menggunakan PLTS atap masyarakat dapat memiliki sumber listrik yang independen artinya tidak bergantung sepenuhnya pada listrik yang dipasok PLN. Apabila terjadi listrik padam, maka pengguna PLTS atap bisa tetap mendapatkan listrik dari radiasi matahari ataupun penyimpanan energi. Untuk sistem PLTS on-grid surplus dari daya yang bangkitkan PLTS atap dengan daya yang dikonsumsi bisa dijual ke PLN sehingga bisa mengurangi tagihan listrik pengguna. Sementara itu, untuk sistem PLTS off-grid surplus daya bisa disimpan pada penyimpanan energi seperti baterai dan akan digunakan saat daya yang dibangkitkan PLTS atap tidak mencukupi daya yang digunakan. Tentunya keuntungan yang bisa didapat dari pemasangan PLTS atap bergantung pada kapasitas PLTS dan produktivitas dari PLTS yang dipasang.
Apa Saja Komponen yang Dibutuhkan PLTS?
PLTS terdiri dari beberapa komponen utama antara lain: modul surya, inverter, charge controller, baterai, enclosure box, mounting system, dan kabel.
Ada dua jenis teknologi modul surya kristal silikon yang banyak digunakan yaitu modul surya monocrystalline dan polycrystalline. Modul surya monocrystalline memiliki efisiensi konversi energi yang lebih baik dibanding polycrystalline namun harganya lebih mahal. Selain itu, pada modul surya monocrystalline panas lebih mudah menyebar dibanding jenis polycrystalline. Selain dua jenis ini masih ada jenis lain seperti modul surya thin film (amorphus sillicon) maupun modul surya dengan material lain seperti gallium arsenide (GaAs), cadium telluride (CdTe), copper indium gallium selenide (CIGS), perovskite, sampai material organik. Modul surya ini adalah “jantung” dari panel surya karena menjadi medium terjadinya photovoltaic effect.
Inverter adalah komponen listrik yang berguna untuk mengubah listrik DC menjadi AC. Jenis inverter untuk aplikasi panel surya biasanya disesuaikan dengan rancangan PLTS yang digunakan baik standalone solar inverter, grid-tie solar inverter, dan battery backup solar inverter. Untuk masing-masing rancangan PLTS konfigurasi inverter yang digunakan juga berbeda-beda.
Charge controller adalah komponen elektronik yang berguna sebagai pengatur tegangan dan arus untuk mengatur daya dari panel surya agar optimal untuk menopang beban dan melakukan pengisian baterai. Alat ini menjaga kondisi baterai untuk menghindari kondisi yang menyebabkan penurunan umur baterai seperti pengisian daya berlebihan (overcharge) dan penggunaan daya berlebihan (deep discharge).
Enclosure box adalah kabinet untuk melindungi komponen listrik (junction atau combiner dan MCB) dari kerusakan dan gangguan seperti benturan, korosi, jamur, dan panas matahari secara langsung.
Mounting system adalah kerangka yang menopang modul surya. Mounting system memegang peranan penting untuk mengefisienkan kerja dari modul surya. Hal yang perlu diperhatikan dalam mengatur kerangka modul surya adalah sudut kemiringannya. Sudut kemiringan yang optimal diukur menggunakan analisa data posisi dan intensitas radiasi matahari. Data-data ini bisa diakses daring secara gratis ataupun layanan berbayar. Selain sistem mounting diatas, Tesla saat ini sedang mengembangkan solar roof, yaitu modul surya yang digunakan sebagai pengganti atap rumah.
Tentunya dalam sistem kelistrikan dibutuhkan adanya kabel untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya. Sistem panel surya membutuhkan dua jenis kebel yaitu kabel AC dan DC. Hal ini disebabkan jenis listrik yang dibangkitkan PLTS adalah tipe DC (arus searah) sementara listrik yang biasa digunakan untuk aplikasi rumah tangga adalah tipe AC (arus bolak balik). Di indonesia kabel untuk instalasi panel surya harus mengikuti standar PUIL (Persyaratan Umum Instalasi Listrik).
Jasa Penyedia Layanan Komponen PLTS
Karena pemanfaatan energi surya yang terbilang baru di Indonesia, tentu masyarakat masih cukup asing dengan stakeholder yang berkaitan dengan suplai komponen panel surya. Saat ini beberapa penjual sekaligus penyedia jasa instalasi panel surya memberi kemudahan dengan sistem paket, sehingga calon pengguna tidak perlu repot atau kebingungan saat ingin memasang PLTS atap. Yang perlu dilakukan oleh calon pengguna PLTS atap adalah menghubungi badan usaha yang menjual panel surya, khusus untuk sistem PLTS on-grid maka penting untuk membuat permohonan pemasangan PLTS atap ke PLN.
Dari keuntungan ekonomis dan kemandirian energi yang bisa didapat dari penggunaan panel surya untuk PLTS atap diharapkan dapat mendorong masyarakat untuk berpartisipasi dalam pengembangan energi terbarukan guna mendukung Indonesia mencapai target bauran energi terbarukan sebanyak 23% pada tahun 2025.
