Perturbation Observer sebagai Alternatif Teknologi Pelacak Daya Maksimum dari Modul Photovoltaik

Berbicara masalah energi terbarukan, maka pembangkit listrik berbasis pada tenaga surya merupakan alternatif pembangkit yang terus menjadi perhatian. Sehingga, peran serta dari berbagai pihak, khususnya untuk mengembangkan teknologi pembangkit listrik tenaga surya terus ditingkatkan. Salah satu produk yang sering ditemui dipasaran terkait dengan pembangkit listrik tenaga surya ialah modul photovoltaik.

Hal ini karena modul photovoltaik tersebut memiliki beberapa keuntungan, demikian seperti terus berkelanjutan (sustainable), tidak menghasilkan polusi udara, mudah pemasangan, dan secara langsung dapat menghasilkan listrik. Berbagai jenis dan varian dari modul photovoltaik telah tersedia di pasaran.

Bilamana pengguna menginginkan daya listrik yang lebih besar, baik arus maupun tegangannya, maka konfigurasi seri maupun parallel dapat dijadikan sebagai alternatif. Ketika modul photovoltaik dihubungkan secara seri, maka tegangan listrik dapat ditingkatkan. Bilamana, pengguna ingin menaikkan arusnya, maka photovoltaik modul dapat dikonfigurasikan secara parallel.

Seperti telah dijelaskan sebelumnya terkait dengan keuntungan. Namun disisi lain, modul photovoltaik juga memiliki kelemahan, terutama terkait dengan efisiensi. 

Hal ini karena, modul photovoltaik masih tergantung pada kondisi iklim, demikian seperti irradian dan suhu. Sehingga, untuk meningkatkan efisiensi, maka daya maksimal dari modul photovoltaik perlu dioptimalkan. Salah satu contoh teknologi pelacak daya maksimum modul photovoltaik adalah perturbation observer.

Teknologi ini dapat dijadikan salah satu alternatif untuk meningkatkan efisiensi dari modul photovoltaik. Keuntungan menggunakan teknologi perturbation observer karena teknologi ini sederhana dan dapat diimplementasikan dengan memanfaatkan pengendali sederhana demikian seperti mikrokontroller ataupun pengendali berbasis pada Arduino.

Sistem kerja dari teknologi pelacak daya berbasis Perturbation Observer adalah dengan mengambil masukan dari tegangan dan arus. Setelah tegangan dan arus didapatkan, maka perhitungan daya dapat diperoleh. 

Daya yang diperoleh disini akan dibandingkan dengan daya maksimal dari photovoltaic modul, berdasarkan irradiant dan suhu saat itu. Ketika, terdapat selisih daya, maka teknologi perturbation observer yang telah diprogram dan dimasukkan kedalam system pengendali akan mengatur siklus tugas (Duty Cycle) hingga mendapatkan keluaran Modulasi Lebar Pulsa (PWM) yang sesuai. Adapun peranan dari PWM disini ialah untuk mengaktifkan komponen penggerak (Driver) dari pengubah rangkaian (converter) untuk mendapatkan daya maksimal yang diinginkan dari modul photovoltaik.

Komponen penggerak (driver) ini sangat diperlukan, karena tegangan keluaran dari PWM, kadang -- kadang tidak cukup untuk menggerakkan komponen pensaklar (switching) pada pengubah rangkaian (converter), demikian seperti konverter penaik tegangan (Step Up Converter), Konverter penurun tegangan (Step Down Converter), Konverter penaik dan penurun tegangan (Step up Step Down Converter). Salah satu contoh komponen pensaklaran (switching) dari converter ialah MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). 

Terkait dengan Teknologi pelacak daya modul photovoltaik tersebut, maka tugas utama dari teknologi perturbation observer ialah untuk mengatur siklus tugas (duty cycle) serta modulasi lebar pulsa (PWM) yang sesuai, sehingga daya maksimal dari modul photovoltaik pada masing -- masing kondisi iklim yang berbeda dapat diperoleh.