Transformasi Energi Masa Depan dengan Pemanfaatan Energi Matahari di Wilayah Terpencil (SLR: Systematic Literature Review)

Pendahuluan:

Energi matahari sebagai salah satu bentuk energi terbarukan memiliki potensi besar dalam mendukung transisi menuju keberlanjutan, khususnya di wilayah terpencil yang memiliki keterbatasan akses terhadap energi konvensional. Penggunaan energi matahari dapat menjadi solusi atas ketergantungan terhadap energi fosil yang tidak ramah lingkungan dan semakin terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk meninjau potensi, tantangan, serta solusi implementasi teknologi tenaga surya di wilayah terpencil berdasarkan kajian sistematis terhadap berbagai penelitian yang relevan.

Metode:

Penelitian ini dilakukan menggunakan pendekatan Systematic Literature Review (SLR) dengan mengidentifikasi literatur dari lima jurnal utama yang relevan. Pencarian literatur dilakukan menggunakan database ilmiah, seperti Google Scholar, dengan kriteria inklusi yang meliputi studi terkait energi matahari di wilayah terpencil, artikel yang diterbitkan dalam dua dekade terakhir (2000--2023), serta analisis yang mencakup aspek teknis maupun ekonomis. Data yang diekstraksi dari literatur mencakup tujuan penelitian, metode, temuan utama, kontribusi, kelemahan, serta rekomendasi. Analisis dilakukan untuk mengidentifikasi pola, kesenjangan, serta peluang untuk pengembangan lebih lanjut.

Hasil dan Pembahasan

Tinjauan literatur menunjukkan bahwa energi matahari memiliki potensi besar sebagai solusi energi berkelanjutan di wilayah terpencil, yang sering kali tidak terjangkau oleh jaringan listrik nasional. Teknologi Solar Home System (SHS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) skala kecil hingga menengah menjadi pilihan utama dalam memenuhi kebutuhan listrik rumah tangga dan komunitas di wilayah tersebut. Berdasarkan data dari beberapa penelitian, wilayah dengan tingkat radiasi matahari rata-rata 3--5 kWh/m/hari dapat menghasilkan listrik yang cukup untuk mendukung aktivitas domestik dan produktif masyarakat, seperti penggunaan peralatan rumah tangga, pompa air, serta penerangan jalan.

Analisis Teknis
Studi-studi menunjukkan bahwa implementasi energi matahari di wilayah terpencil menghadapi tantangan teknis, seperti degradasi panel surya akibat paparan lingkungan ekstrem, kebutuhan akan desain sistem yang tangguh terhadap kondisi geografis, serta efisiensi energi selama musim penghujan. Selain itu, teknologi penyimpanan energi, seperti baterai lithium-ion dan lead-acid, menjadi kunci dalam memastikan ketersediaan listrik selama 24 jam, terutama pada malam hari. Penelitian terbaru merekomendasikan penggunaan teknologi smart inverter yang dapat mengintegrasikan sistem dengan jaringan mikro lokal (microgrid), sehingga meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi penggunaan energi di komunitas.

Analisis Ekonomis
Dari sisi ekonomis, meskipun investasi awal untuk instalasi PLTS relatif tinggi, potensi penghematan jangka panjang signifikan. Salah satu proyek di Indonesia dengan kapasitas 52 kWp mencatatkan Net Present Value (NPV) sebesar Rp 517 juta dan Profitability Index (PI) sebesar 1,33. Hal ini menunjukkan bahwa proyek tersebut tidak hanya layak, tetapi juga mampu memberikan manfaat ekonomi yang signifikan bagi masyarakat lokal. Namun, biaya instalasi dan perawatan sistem tetap menjadi kendala utama, terutama bagi komunitas dengan keterbatasan dana. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan pendekatan pembiayaan inovatif, seperti model kemitraan publik-swasta (PPP), subsidi pemerintah, atau skema pay-as-you-go yang memungkinkan masyarakat membayar secara bertahap sesuai pemakaian.

Analisis Sosial
Selain manfaat teknis dan ekonomis, adopsi teknologi tenaga surya di wilayah terpencil juga memberikan dampak sosial yang positif. Ketersediaan listrik yang stabil dapat meningkatkan kualitas hidup masyarakat, misalnya dengan memungkinkan anak-anak belajar di malam hari, mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, dan membuka peluang usaha berbasis energi. Namun, penelitian juga menunjukkan pentingnya pelibatan masyarakat lokal dalam proses perencanaan dan implementasi proyek. Kurangnya pelatihan teknis dan pemeliharaan sering kali menyebabkan sistem menjadi tidak berfungsi dalam jangka panjang. Oleh karena itu, program pelatihan yang melibatkan masyarakat lokal sangat diperlukan untuk memastikan keberlanjutan sistem.

Isu Lingkungan dan Keberlanjutan
Dari perspektif lingkungan, tenaga surya memberikan solusi rendah karbon yang berkontribusi terhadap mitigasi perubahan iklim. Dengan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, teknologi ini dapat membantu menurunkan emisi karbon dioksida di wilayah terpencil. Namun, tantangan terkait keberlanjutan sistem juga perlu diperhatikan, seperti pengelolaan limbah dari komponen panel surya yang sudah tidak terpakai dan baterai bekas. Penelitian menyarankan penerapan kebijakan daur ulang untuk mengurangi dampak lingkungan negatif.

Rekomendasi Strategis
Untuk meningkatkan adopsi teknologi tenaga surya di wilayah terpencil, perlu adanya pendekatan terpadu yang mencakup:

1. Pengembangan teknologi penyimpanan energi yang lebih tahan lama dan efisien.
2. Penyediaan skema insentif oleh pemerintah untuk meringankan biaya investasi awal.
3. Penguatan kemitraan antara pemerintah, sektor swasta, dan masyarakat lokal.
4. Pengembangan kebijakan pengelolaan limbah panel surya dan baterai.
5. Peningkatan program pelatihan teknis untuk masyarakat lokal agar sistem dapat dirawat secara mandiri.

Kesimpulan
Hasil kajian ini menunjukkan bahwa energi matahari memiliki potensi besar untuk mendukung keberlanjutan energi di wilayah terpencil. Dengan teknologi yang semakin berkembang, tenaga surya dapat menjadi solusi utama untuk mengatasi keterbatasan akses listrik. Namun, implementasi yang sukses memerlukan dukungan kebijakan yang kuat, inovasi teknologi, pengembangan infrastruktur, serta strategi pembiayaan yang efektif. Penelitian lanjutan direkomendasikan untuk mengeksplorasi integrasi teknologi hybrid, evaluasi dampak sosial-ekonomi, serta pengembangan sistem tenaga surya yang lebih terjangkau dan efisien.

Daftar Pustaka:

• Aji (2014) Rancang Bangun Sudu Savonius Sebagai Self Starting Turbin angin tipe hybrid Darrieus Savonius. Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
• Ambarita, H., Siahaan, F., & Sihombing, H. V. (2020). PERFORMANSI PEMANAS AIR TENAGA SURYA DENGAN PENAMBAHAN SIRIP PADA PIPA KOLEKTOR. Sprocket Journal of Mechanical Engineering, 1(2), 57-64.
• Custer dan Lianda. (2012). Analisa Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Sumber Energi Pada Perumahan Kategori R1 900 VA Di Pulau Bengkalis. Prosiding Seminar Nasiaonal Industri Teknologi Jurusan TeknikElektro Politeknik Negri Bengkalis.
• Dewan Energi Nasional. Dewan Energi Nasional Newsletter, Vol.1, Januari-Maret 2020.
• E. Usman, Bauran Energi Nasional 2020. Jakarta Selatan: Dewan Energi Nasional, 2020.
• Firdaus, Umar, Rony Seto Wibowo and Ontoseno Penangsang, Optimal Placement Of Intermittent Dg Renewable Energy And Capacitor Bank For Power Losses Reduction And Voltage Profile Improvement In Microgrids Systems', Journal of Engineering Science and Technology, vol. 17 No 5. October 2022.
• Herlina. (2009). Analisis Dampak Lingkungan dan Biaya Pembangkitan ListrikPembangkit Listrik Tenaga Hibrida di Pulau Sebesi Lampung Selatan. Tesis Teknik Elektro Universitas Indonesia.
• Gihon, M., Azridjal, A., & Rahmat M. I., (2016). Jurnal Unjuk Kerja Kolektor Pemanas Air Tenaga Surya Sistem Termosifon 2(3), 1-2
• G. K. Suman, J. M. Guerrero, and O. P. Roy, "Optimisation of solar/wind/bio-generator/diesel/battery based microgrids for rural areas: A PSO-GWO approach," Sustain. Cities Soc., vol. 67, April 2021
• Gunardi, Y., 2010. Perancangan dan Pembuatan Pembangkit Listrik Tanaga Matahari untuk Lampu Penerang Jalan. Jurnal Energi,Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana, Jakarta, Vol. 14, No. 1, 63-68.
• IESR, Indonesia Energy Transition Outlook 2023: Tracking Progress of Energy Transition in Indonesia: Pursuing Energy Security in the Time of Transition. Jakarta: Institute for Essential Services Reform (IESR), 2023.
• Junianto, A. P., & Riyadi, S. (2019). Perancangan Pemanas Air Tenaga Surya Pasif Kapasitas 20 Liter.
• Melfianora. (2019). Penulisan Karya Tulis Ilmiah dengan Studi Literatur. Diakses dari http://osf.io/efmc2/
• Mintorogo, D. (2000). Strategi Aplikasi Sel Surya (Photovoltaic Cells) pada Perumahan dan Bangunan Komersial. Jurusan Arsitektur Fakultas Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya.
• N. A. Adistia, R. A. Nurdiansyah, J. Fariko, V. Vincent, and J. W. Simatupang, "Potensi Energi Panas Bumi, Angin, Dan Biomassa Menjadi Energi Listrik Di Indonesia," TESLA J. Tek. Elektro, vol. 22, no. 2, p. 105, 2020, doi: 10.24912/tesla.v22i2.9107.
• Permana, Imam., 2008. Pengenalan Teknologi Tenaga Surya. Modul, Bandung: PPPPTK.
• Putra, S., dan Rangkuti, Ch., 2016. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Secara Mandiri Untuk Rumah Tinggal. Seminar Nasional Cendekiawan, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Trisakti.
• Ramadhan, A.I., dkk., 2016. Analisis Desain Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 50 WP. Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta. Teknik, 37(2), Jakarta, 59-63.
• R. J. Hyndman, A. B. Koehler, J. K. Ord, and R. D. Snyder, Forecasting with Exponential Smoothing: The State Space Approach. Springer, 2008.
• Statistik ketenagalistrikan tahun 2022. https://gatrik.esdm.go.id/assets/uploads/download_index/files/72f25-web-publish-statistik-2022.pdf