Uploaded by karlinadedek0

MAKALAH ENERGI DAN LINGKUNGAN(1)

advertisement
MAKALAH ENERGI DAN LINGKUNGAN
“ENERGI SURYA”
DISUSUN OLEH :
KELOMPOK 3
1. CRISNA NAINGGOLAN
2. DEDEK KARLINA
(061740411495)
(061740411496)
KELAS : 4 EGA
DOSEN PEMBIMBING : DR.IR.AIDA SYARIF,M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI D.IV TEKNIK ENERGI
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
TAHUN AJARAN 2018/2019
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Energi surya merupakan energi yang didapat dengan mengkonversi energi radiasi
panas surya (Matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain.
Energi surya menjadi salah satu sumber pembangkit daya selain air, uap, angin, biogas,
batu bara, dan minyak bumi. Teknik pemanfaatan energi surya mulai muncul pada tahun
1839, ditemukan oleh A.C. Becquerel. Ia menggunakan kristal silikon untuk
mengkonversi radiasi Matahari, namun sampai tahun 1955 metode itu belum banyak
dikembangkan. Selama kurun waktu lebih dari satu abad, sumber energi yang banyak
digunakan adalah minyak bumi dan batu bara. Upaya pengembangan cara memanfaatkan
energi surya baru muncul lagi pada tahun 1958. Sel silikon yang dipergunakan untuk
mengubah energi surya menjadi sumber daya mulai diperhitungkan sebagai metode baru,
karena dapat digunakan sebagai sumber daya bagi satelit angkasa luar.
Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi,
dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan, serta merupakan pendukung bagi
kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan
dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Untuk memenuhi kebutuhan
energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan berbagai energi alternatif, di
antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi,
energi surya, energi air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak
dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar.
Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat
ini oleh pemerintah Indonesia karena sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai
potensi energi surya yang cukup besar.
B. Manfaat
Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada semua pihak,
khususnya kepada mahasiswa Program Studi Teknik Energi Polsri semester 4 untuk
memberi informasi dan menambah wawasan mengenai Energi Surya.
C. Rumusan Masalah
Masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
A. Bagaimana Pemanfaatan Sumber Daya Energi Surya?
B. Bagaimana Proses Konversi Energi Surya menjadi Energi Listrik pada PLTS?
C. Apakah dampak negatif terhadap lingkungan yang ditimbulkan akibat
penggunaan panel surya ?
D. Bagaimana cara menanggulangi dampak negatif tersebut?
BAB II
A. TINJAUAN PUSTAKA
1.1. Energi Surya
Cahaya matahari terdiri atas foton atau partikel energi surya, dimana foton inilah
yang dikonversi menjadi energi listrik. Foton-foton mengandung energi yang bervariasi
menurut panjang gelombangnya. Energi foton yang diserap oleh sel surya diserahkan
sebagian atau seluruhnya kepada elektron di dalam sel surya. Dengan adanya energi baru
ini maka elektron mampu lepas dari posisi normalnya terhadap atom sehingga menjadi
arus dalam suatu sirkuit listrik.
Dalam kaitannya dengan sel surya, perangkat yang mengkonversi radiasi sinar
matahari
menjadi listrik, terdapat dua parameter dalam energi surya yang paling
penting: pertama intensitas radiasi, yaitu jumlah daya matahari yang datang kepada
permukaan per luas area, dan karakteristik spektrum cahaya matahari.
Intensitas radiasi matahari di luar atmosfer bumi disebut konstanta surya, yaitu
sebesar 1.365 W/m2. Setelah disaring oleh atmosfer bumi, beberapa spektrum cahaya
hilang, dan intensitas puncak radiasi menjadi sekitar 1.000 W/m2. Nilai ini adalah tipikal
intensitas radiasi pada keadaan permukaan tegak lurus sinar matahari dan pada keadaan
cerah.
1.2.
Dasar dan Prinsip Kerja Sel Surya
Sel surya atau fotovoltaik adalah perangkat yang mengkonversi radiasi sinar
matahari menjadi energi listrik. Efek fotovoltaik ini ditemukan oleh Becquerel pada
tahun 1839, dimana Becquerel mendeteksi adanya tegangan foto ketika sinar matahari
mengenai elektroda pada larutan elektrolit. Pada tahun 1954 peneliti di Bell Telephone
menemukan untuk pertama kali sel surya silikon berbasis p-n junction dengan efisiensi
6%.
Adapun struktur pada sel surya sebagai berikut:
Kaca Pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya
dari keadaan lingkungan.
-
Material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi
jumlah cahaya yang dipantulkan.
-
Semikonduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk
menghasilkan medan listrik.
-
PN-junction adalah lapisan penghubung.
-
Saluran awal dan saluran akhir (terbuat dari logam tipis) untuk mengirim
elektron pada pengisian baterai atau langsung digunakan untuk kebutuhan listrik.
Elektron yang disuplai langsung dari current collector bar yang bermuatan (-) dan metal
substrate yang bermuatan (+).
Gambar 1. Struktur Sel Surya
Adapun prinsip kerja sel surya adalah sebenarnya identik dengan piranti
semikonduktor diode. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh
lapisan anti refleksi, kemudian terjadi pelepasan elektron. (Elektron-elektron bebas
terbentuk dari million photon atau benturan atom pada lapisan penghubung). Sehingga
elektron menuju ke semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, yaitu pada
Semikonduktor tipe-n dan Semikonduktor tipe-p. Ketika dua tipe material tersebut
mengalami kontak maka kelebihan elektron dari tipe-n berdifusi pada tipe-p. Sehingga
area doping-n akan bermuatan positif sedangkan area doping-p akan bermuatan negatif.
Terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan menyebabkan perbedaan potensial dan
arus akan mengalir.
Gambar 2. Skema Cara Kerja Sel Surya
(Sumber: Wilman, 2007)
2.1.2
Perkembangan Sel Surya
Energi matahari, energi natural yang tidak akan habis dan kita dapat
memakainya dimana pun berada. Di saat hari yang cerah, energi matahari yang menyinari
bumi menghasilkan rata-rata 1 kilowatt per meter persegi area bumi, berarti dalam satu
jam energi matahari yang menyinari bumi mampu mensuplai energy yang dibutuhkan di
seluruh dunia untuk 1 tahun.
Permukaan bumi disinari matahari dengan jumlah volume yang sangat besar. Tidak
seperti minyak bumi, batu bara dan energi fosil lainnya, energi matahari ramah
lingkungan, untuk pemakaiannya tidak menghasilkan emisi gas buang CO2 yang dapat
merusak lingkungan, oleh karena itu teknologi panel surya sangat mendukung
penyediaan energi alternatif pada saat krisis energi dan mendukung pencegahan
pemanasan global di dunia.
Teknologi panel surya telah dikembangkan secara luas dan potensial. Setelah
dikembangkan dimensi ketebalan dari panel surya jadi semakin tipis dan tanpa
menghilangkan fungsinya untuk mendapatkan energi yang alami dan efisien. Setelah
berinovasi sejak dari setengah abad yang lalu, jepang terus memprioritaskan
pengembangan teknologi panel surya untuk memenuhi kebutuhan listrik yang bersih dan
ramah lingkungan.
2.4 Sumber Energi Surya
Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai
konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat
Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari
ledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam
semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.
Energi matahari yang sampai ke bumi merupakan sebuah pancaran gelombang
pendek dalam bentu radiasi. Radiasi adalah energi pancaran berupa gelombang
elektromagnetik.
Pancaran energi surya atau bisa disebut dengan radiasi surya yang diterima di setiap
permukaan bumi berbeda-beda menurut ruang dan waktunya. Artinya pancaran energi
matahari akan sangat bergantung pada waktu, tempat dan keadaan lingkungan dalam hal
ini adalah kondisi iklim dan topografi masing-masing wilayah. Radiasi diukur dalam
satuan kW/m2, setiapsatuan waktu radiasi yang memancar dapat disebut dengan
intensitas radiasi atau dengan kata lain intensitas radiasi matahari ialah jumlah energi
matahari yang jatuh pada suatu bidang persatuan luas dalam satu satuan waktu. Dalam
atmosfer bumi terdapat bermacam-macam radiasi seperti:
1. Direct Solar Radiation (S) yaitu radiasi langsung dari matahari yang sampai
kepermukaan bumi.
2. Radiation Difus (D) yang berasal dari pantulan-pantulan oleh awan dan
pembauran-pembauran oleh partikel-partikel atmosfer.
3. Surface Raflectivity (r) yaitu radiasi yang berasal dari pantulan-pantulan oleh
permukaan bumi.
4. Out Going Terrestial radiation (O), yaitu radiasi yang berasal dari bumi yang
berupa gelombang panjang.
5. Back Radiation (B) yaitu radiasi yang berasal dari awan-awan dan butir-butir
uap air dan CO2 yang terdapat dalam atmosfer.
6. Global (total) Radiation (Q), dan
7. Net Radiation (R)
2.5 Pemanfaatan Energi Surya
Karena sel surya sanggup menyediakan energi listrik bersih tanpa polusi, mudah
dipindah, dekat dengan pusat beban sehingga penyaluran energi sangat sederhana serta
sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai karakteristik cahaya matahari yang baik
(intensitas cahaya tidak fluktuatif) dibanding tenaga angin seperti di negara-negara 4
musim, utamanya lagi sel surya relatif efisien, tidak ada pemeliharaan yang spesifik dan
bisa mencapai umur yang panjang serta mempunyai keandalan yang tinggi.
Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi
yang sudah diterapkan, yaitu:
• Teknologi energi surya fotovoltaik, energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi
kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di
Puskesmas dengan kapasitas total ± 6 MW.
• Teknologi energi surya termal, energi surya termal pada umumnya digunakan untuk
memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan,
kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air.
BAB III
PEMBAHASAN
A. Energi Surya Sebagai Alternatif Masa Depan
Jika kita melihat tingkat konsumsi energi di seluruh dunia saat ini, penggunaan
energi diprediksikan akan meningkat sebesar 70 persen antara tahun 2000 sampai 2030.
Sumber energi yang berasal dari fosil, yang saat ini menyumbang 87,7 persen dari total
kebutuhan energi dunia diperkirakan akan mengalami penurunan disebabkan tidak lagi
ditemukannya sumber cadangan baru.
Cadangan sumber energi yang berasal dari fosil diseluruh dunia diperkirakan hanya
sampai 40 tahun untuk minyak bumi, 60 tahun untuk gas alam, dan 200 tahun untuk batu
bara. Kondisi keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan
energi dunia dari tahun ketahun (pertumbuhan konsumsi energi tahun 2004 saja sebesar
4,3 persen), serta tuntutan untuk melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi
lingkungan membuat tuntutan untuk segera mewujudkan teknologi baru bagi sumber
energi yang terbaharukan.
Di antara sumber energi terbaharukan yang saat ini banyak dikembangkan [seperti
turbin angin, tenaga air (hydro power), energi gelombang air laut, tenaga surya, tenaga
panas bumi, tenaga hidrogen, dan bio-energi], tenaga surya atau solar sel merupakan
salah satu sumber yang cukup menjanjikan.
Energi yang dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya diterima oleh
permukaan bumi sebesar 69 persen dari total energi pancaran matahari. Suplai energi
surya dari sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi sangat luar biasa besarnya
yaitu mencapai 3 x 1024 joule pertahun, energi ini setara dengan 2 x 1017 Watt.
Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh
dunia saat ini. Dengan kata lain, dengan menutup 0,1 persen saja permukaan bumi dengan
divais solar sel yang memiliki efisiensi 10 persen sudah mampu untuk menutupi
kebutuhan energi di seluruh dunia saat ini.
B. Energi Listrik
Sebuah Sel Surya dalam menghasilkan energi listrik (energi sinar matahari
menjadi photon) tidak tergantung pada besaran luas bidang Silikon, dan secara konstan
akan menghasilkan energi berkisar ± 0.5 volt - max 600 mV pada 2 amp, dengan
kekuatan radiasi solar matahari 1000 W/m2 = •1 Sun• akan menghasilkan arus listrik (I)
sekitar 30 mA/cm2 per sel surya. Pada grafik I-V Curve (gambar 3) menggambarkan
keadaan sebuah Sel Surya beroperasi secara normal. Sel Surya akan menghasilkan
energi maximum jika nilai Vm dan Im juga maximum. Sedangkan Isc adalah arus listrik
maximum pada nilai volt = nol; Isc berbanding langsung dengan tersedianya sinar
matahari. Voc adalah volt maximum pada nilai arus nol; Voc naik secara logaritma
dengan peningkatan sinar matahari, karakter ini yang memungkinkan Sel Surya untuk
mengisi accu.
Setelah mendapatkan output dari solar cell yang berupa arus listrik dapat langsung
digunakan untuk beban yang dimanfaatkan. Tetapi juga arus listrik tersebut dapat
digunakan sebagai pengisian dengan cara disimpan ke dalam baterai agar dapat
dipergunakan pada saat yang diperlukan khususnya pada malam hari karena tidak adanya
sinar matahari. Apabila solar cell tersebut digunakan untuk penyimpanan ke baterai,
maka besarnya tegangan yang dihasilkan harus di atas spesifikasi baterai tersebut.
Misalnya baterai yang digunakan adalah 12 Volt, maka tegangan yang dihasilkan solar
cell harus di atas 12 Volt untuk dapat melakukan pengisian. Sebaiknya sebelum
melaksanakan pengisian sebaiknya baterai dalam keadaan kosong karena arus yang
masuk akan dapat terisi dengan maksimal. Satuan kapasitas suatu baterai adalah
Ampere jam ( Ah ) dan biasanya
C. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pembangkit Listrik Tenaga Surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi
surya menjadi energi listrik. Pembangkitan listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu
secara langsung menggunakan photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan
energi surya. Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik
menggunakan efek fotoelektrik. Pemusatan energy surya menggunakan sistem lensa atau
cermin dikombinasikan dengan system pelacak untuk memfokuskan energi matahari ke
satu titik untuk menggerakan mesin kalor. Sistem pemusatan energi surya (concentrated
solar power, CSP) menggunakan lensa atau cermin dan sistem pelacak untuk
memfokuskan energy matahari dari luasan area tertentu ke satu titik. Panas yang
terkonsentrasikan lalu digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkitan listrik biasa
yang memanfaatkan panas untuk menggerakkan generator. Sistem cermin parabola, lensa
reflektor Fresnel, dan menara surya adalah teknologi yang paling banyak digunakan.
Fluida kerja yang dipanaskan bisa digunakan untuk menggerakan generator (turbin uap
konvensional hingga mesin Stirling) atau menjadi media penyimpan panas.
2.2.1. Prinsip Kerja dan Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) merupakan jenis pembangkit energi
listrik alternatif yang dapat mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik. Secara
umum, ada dua cara pembangkit listrik tenaga surya untuk dapat menghasilkan energi
listrik, yaitu :
1. Pembangkit Listrik Surya Termal (Solar Thermal Power Plants)
Dalam pembangkit ini, energi cahaya matahari akan digunakan untuk
memanaskan suatu fluida yang kemudian fluida tersebut akan memanaskan air. Air yang
panas akan menghasilkan uap yang digunakan untuk memutar turbin sehingga dapat
menghasilkan energi listrik. Pembangkit Listrik Termal Surya dapat bekerja dalam
berbagai cara. Pembangkit ini juga biasa dikenal sebagai pembangkit listrik surya
terkonsentrasi (concentrated solar power plants). Tipe yang paling banyak digunakan
adalah desain parabola cekung. Cermin parabola dirancang untuk menangkap dan
memfokuskan berkas cahaya ke satu titik fokus, seperti seorang anak yang menggunakan
kaca pembesar untuk membakar kertas. Pada titik fokus tersebut terdapat pipa hitam yang
panjangnya sepanjang cermin tersebut. Didalam pipa tersebut terdapat fluida yang
dipanaskan hingga temperatur yang sangat tinggi,
seringkali diatas 150oC. Fluida panas tersebut dialirkan dalam pipa menuju ke
ruang pembangkitan energi listrik untuk memasak air, menghasilkan uap air dan
menghasilkan energi listrik.
Gambar.1. Diagram Alir Pembangkit Listrik Termal Surya
Versi lain dari pembangkit listrik surya termal adalah penggunaan tower listrik
(power tower). Tower listrik ini membuat pembangkit listrik surya termal menuju ke arah
baru. Cermin disituasikan untuk memfokuskan radiasi cahaya ke satu titik fokus, yaitu
sebuah menara tinggi yang mana menara ini menerima cahaya untuk mendidihkan air dan
menghasilkan uap air. Cermin-cermin yang digunakan biasanya dikoneksikan ke sebuah
sistem penjejakan (tracking system) cahaya dimana sistem tersebut mengatur cermin agar
selalu menghadap matahari. Tower listrik ini memiliki beberapa keuntungan, seperti
waktu pembangunan yang relatif cepat.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (Solar Photovoltaic Plants)
Pembangkit jenis ini memanfaatkan sel surya (solar cell) untuk mengkonversi
radiasi cahaya menjadi energi listrik secara langsung. Pembangkit fotovoltaik ini
sangatlah sederhana. Beberapa panel surya dipasang sehingga membentuk array.
Masing-masing panel akan mengumpulkan energi cahaya dan mengkonversikan nya
secara langsung menjadi energi listrik. Energi listrik ini dapat dialirkan ke jaringan listrik.
Saat ini, pembangkit surya fotovoltaik masih jarang ditemukan. Hal ini dikarenakan
pembangkit listrik surya termal saat ini lebih efisien untuk memproduksi energi listrik
dalam skala besar.
Gambar 2. Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik
a) Sel Surya
Sel surya atau sel fotovoltaik adalah sebuah alat yang mengubah cahaya menjadi
arus listrik dengan menggunakan efek fotolistrik. Sel surya pertama diciptakan oleh
Charles Fritts pada tahun 1880. Pada tahun 1931 seorang insinyur Jerman, Dr Bruno
Lange, mengembangkan sel fotovoltaik menggunakan selenida perak di tempat oksida
tembaga. Meskipun sel prototipe selenium mengkonversi kurang dari 1% dari cahaya
menjadi listrik, Ernst Werner von Siemens dan James Clerk Maxwell mengakui
penemuan ini sangatlah penting. Setelah karya Russell Ohl pada 1940-an, peneliti Gerald
Pearson, Calvin Fuller dan Daryl Chapin menciptakan sel surya silikon pada tahun 1954.
Sel-sel surya awal biaya 286 USD/watt dan mencapai efisiensi dari 4,5-6%.
b) Tipe Sel Surya
Ditinjau dari konsep struktur kristal bahannya, terdapat tiga tipe utama sel surya,
yaitu sel surya berbahan dasar monokristalin, poli (multi) kristalin, dan amorf. Ketiga tipe
ini telah dikembangkan dengan berbagai macam variasi bahan, misalnya silikon, CIGS,
dan CdTe.
Berdasarkan kronologis perkembangannya, sel surya dibedakan menjadi sel surya
generasi pertama, kedua, dan ketiga. Generasi pertama dicirikan dengan pemanfaatan
wafer silikon sebagai struktur dasar sel surya; generasi kedua memanfaatkan teknologi
deposisi bahan untuk menghasilkan lapisan tipis (thin film) yang dapat berperilaku
sebagai sel surya; dan generasi ketiga dicirikan oleh pemanfaatan teknologi bandgap
engineering untuk menghasilkan sel surya berefisiensi tinggi dengan konsep tandem atau
multiple stackes. Kebanyakan sel surya yang diproduksi adalah sel surya generasi
pertama, yakni sekitar 90% (2008). Di masa depan, generasi kedua akan makin populer,
dan kelak akan mendapatkan pangsa pasar yang makin besar. European Photovoltaic
Industry Association (EPIA) memperkirakan pangsa pasar thin film akan mencapai 20%
pada tahun 2010. Sel surya generasi ketiga hingga saat ini masih dalam tahap riset dan
pengembangan, belum mampu bersaing dalam skala komersial.
c) Prinsip Kerja Sel Surya
Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan
yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk
menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan,
semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan
medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (terbuat dari logam tipis) untuk mengirim
elektron ke perabot listrik.
Gambar 3. Proses Kerja Sel Surya
Cara kerja sel surya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya
bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan
elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan
semikonduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada
bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan
menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada
perabot listrik.
2.2.2. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Skala Rumah Tangga
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di Indonesia, paling populer digunakan
untuk listrik pedesaan (terpencil), system seperti ini populer dengan sebutan SHS (Solar
Home System). SHS umumnya berupa system berskala kecil, dengan menggunakan
modul surya 50-100 Wp (Watt Peak) dan menghasilkan listrik harian sebesar 150-300
Wh.
Berikut adalah diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya skala rumah
tangga:
Gambar 4. Diagram Instalasi PLTS
Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas dapat diketahui bahwa
beberapa panel surya di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner
digunakan untuk menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan yang lainnya.
Begitu pula untuk kaki negatifnya. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki
positif charge controller dan begitu pula untuk kaki negatifnya. Tegangan panel surya
yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk
menghidupkan beban perangkat dengan arus AC, seperti : Televisi, Radio, komputer, dll,
arus baterai yang merupakan arus DC harus diubah terlebih dahulu menjadi AC dengan
menggunakan inverter. Untuk mengukur jumlah energi listrik yang telah dihasilkan oleh
panel surya dapat digunakan kWh meter. Untuk melindungi panel surya dan perangkat
lainnya dari gangguan, maka digunakanlah panel pemutus AC.
Pada pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala rumah tangga, biasanya sering terjadi
Islanding. Islanding adalah terjadinya pemutusan aliran listrik pada jaringan distribusi
yang dimiliki oleh perusahaan listrik ketika PLTS tetap bekerja. Hal ini dapat terjadi
karena adanya kerusakan pada jaringan distribusi listrik. Agar tidak merusak PLTS,
digunakanlah power conditioner. Alat ini berfungsi untuk mendeteksi terjadinya
Islanding dan dengan segera menghentikan kerja PLTS. Power conditioner biasanya
menjadi satu dengan inverter.
2.3. Dampak Negatif Panel Surya Terhadap Lingkungan
Akhir-akhir ini, sedang marak digunakannya panel surya, terutama sebagai sumber
energi yang terbarukan pengganti bahan bakar fosil. Penggunaan panel surya sangat
banyak sekali manfaatnya, contohnya adalah mengurangi polusi udara akibat
pembakaran bahan bakar fosil, menghasilkan energy dengan biaya yang murah dan
merupakan investasi jangka panjang, serta tidak menimbulkan polusi suara (tanpa suara),
tidak seperti pembangkit-pembangkit listrik yang lain. Namun dari sekian banyaknya
manfaat yang ada, panel surya ternyata memiliki dampak negatif, terutama bagi
lingkungan.
Yang pertama, panel surya membutuhkan lahan yang luas. Dari data yang
diperoleh dari situs resmi Itjen ESDM pada tahun 2013, panel surya yang memiliki
keefisienan 15-20% membutuhkan lahan seluas 1,2 hektar untuk menghasilkan energi
sebesar 1 MW yang dimana 1 unit PLTP (pembangkit listrik tenaga panas bumi) di
Kamojang dapat menghasilkan energy sebesar 55 MV.
Yang kedua, panel surya dapat berbahaya bagi lalu lintas udara. Panel surya tidak
dapat menyerap sinar matahari secara menyeluruh. Sinar matahari yang tidak terserap
tersebut terpantul dan terkosentrasi ke atas. Sinar yang dipantulkan tersebut sangatlah
panas dan mengganggu lingkungan sekitar, terutama ekosistem udara. Sinar yang panas
tersebut dapat membuat hewan-hewan yang terkena sinar pantulan panel surya mati
kepanasan. Selain mengganggu ekosistem udara, panel surya juga dapat jalur
penerbangan pesawat-pesawat yang lewat.
Yang ketiga, panel surya dapat mengurangi pasokan air yang ada. Sistem
tenaga surya seperti PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) memerlukan air untuk
pembersihan konsentrator dan reciever secara rutin, begitu juga dengan pendinginan
turbin dan generator sehingga air yang dibutuhkan untuk pengoprasian dan pemeliharaan
panel surya jumlahnya besar. Walau system tenaga surya menggunakan sumber air
bawah tanah untuk mengurangi penggunaan air permukaan yang ada, akan tetapi
penggunaan sumber air bawah tanah dapat mempengaruhi ekosistem di beberapa lokasi
yang gersang karena makhluk hidup yang ada di gurun menggunakan sumber air bawah
tanah, contohnya kaktus.
Dan yang terakhir, panel surya bersifat beracun. Sementara sistem tenaga surya
mungkin tidak menghasilkan sisa pembakaran dan gas rumah kaca selama menghasiilkan
energy (listrik), akan tetapi pada proses manufaktur (pembuatan) panel surya
menggunakan beberapa bahan beracun sperti polysilicon. Untuk setiap ton polysilicon
yang dibuat, yaitu bahan yang membentuk jantung panel surya, menciptakan empat ton
silikon tetraklorida beracun. Selain itu, pembuatan panel surya menggunakan sesuatu
yang disebut tetrafluoride nitrogen, yang merupakan gas rumah kaca 17.000 kali lebih
kuat daripada karbon dioksida. Jika panel surya rusak dan limbahnya tidak diproses
dengan baik maka kerusakan lingkungan tidak dapat terhindarakan.
2.4. Penanggulangan Dampak Negatif Panel Surya terhadap Lingkunga
Dari semua dampak negatif yang ada, penanggulangan dan penanganan perlu
dilakukan. Untuk sekarang penanggulangan untuk mengurangi luas penggunaan lahan
penggunaan panel surya masih sulit dicapai dikarenakan efisiensi penyerapan energi
panel surya yang masih rendah menjadi salah satu faktornya, terutama untuk
menghasilkan energi yang ramah lingkungan. Begitu pula untuk pengurangan bahan
beracun dalam pembuatan panel surya, karena untuk membuat panel surya dengan
efisiensi tertinggi sekarang (20%-30%) tetap menggunakan bahan-bahan yang beracun.
Langkah terbaik yang dapat kita lakukan adalah dengan mengolah limbah panel surya
sebaik-baiknya. Untuk masalah pantulan cahaya panel surya, dapat dilakukan
pengkonsentrasian cahaya yang panas tersebut ke suatu titik untuk menghasilkan energi
panas, sehingga energy panas itu akan menggerakan turbin dan menghasilkan energi
listrik. Hal ini dapat dicontoh seperti pembangkit listrik tenaga surya dan panas di
Australia, yang mencetak rekor dunia untuk efisiensi energi surya dengan memanfaatkan
cahaya matahari dan pantulan sinar matahari yang panas. Untuk pengurangan
penggunaan air sediri dapat dilakukan dengan mendaur ulang air yang digunakan untuk
merawat panel sehingga dapat digunakan kembali untuk membersihkan dan
mendinginkan generator lagi.
2.4.1 Pandangan Kedepan terhadap Penggunaan Panel Surya
Walaupun panel surya memiliki dampak negatif, akan tetapi dampak positif yang
dihasilkan lebih banyak. Penggunaan panel surya sebagai penghasil energi yang
terbarukan dan ramah lingkungan tidaklah sirna begitu saja karena kedepannya pasti ada
pengembangan yang dilakukan oleh para penelti yang membuat efisiensi penyerapan
energi oleh panel surya naik dalam beberapa tahun mendatang, sehingga penggunaan
lahan untuk PLTS menghasilkan energi lebih maksimal. Dan juga kedepannya bahan
pembuatan dan penanganan limbah panel surya akan menjadi lebih baik sehingga tidak
menimbulkan kerusakan lingkungan.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Energi surya mempunyai potensi untuk menyediakan berbagai kebutuhan energi
di seluruh Indonesia. Selain untuk pembangkit listrik, energi surya juga membantu
tumbuhan untuk berfotosintesis. Energi surya bukan saja bisa digunakan untuk proses
pemanasan ataupun untuk energi listrik, energi surya juga bisa digunakan untuk
pendingin. Jadi, energi surya adalah energi yang paling penting untuk digunakan dalam
kehidupan.
B. SARAN
1. Bagi Pemerintah
Instansi pemerintah dan lembaga pendidikan perlu mendorong dan menggalakkan
penelitian-penelitian serta aplikasi sel surya.
2. Bagi Mahasiswa
Energi surya sangat berpotensi di Indonesia karena wilayah Indonesia yang
memiliki iklim tropis dan matahari dapat muncul sepanjang tahun, oleh sebab itu kita
harus lebih mengembangkan lagi baik dari segi pemanfaatan ataupun pengaplikasiannya.
DAFTAR PUSTAKA
Hamid, R. (2018, April 13). Energi Surya dan Dampaknya Pada Lingkungan. Retrieved
from IndoEnergi
web site:http://www.indoenergi.com/2012/07/energi-surya-dan-dampaknya-pada.html
Abdur,Arief.2012. Laporan Tugas Akhir. Energi Surya. Bab II. Diambil Dari:
http://digilib.polban.ac.id/files/disk1/97/jbptppolban-gdl-ariefabdur-4827-3-bab2--6.pdf
Swijaya,Andi. (2016,November).
Surya
(PLTS). Web
Konversi
Energi-Pembangkit
Listrik
Tenaga
site:
https://drive.google.com/file/d/1QOunP3-AC_sQxaBcc-dtxx56i0iYv1rlPhisqHA3O8Q/
view
Download
Random flashcards
hardi

0 Cards oauth2_google_0810629b-edb6-401f-b28c-674c45d34d87

Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

Secuplik Kuliner Sepanjang Danau Babakan

2 Cards oauth2_google_2e219703-8a29-4353-9cf2-b8dae956302e

Card

2 Cards

Create flashcards