BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Kondisi
bumi
kita
kian
lama kian
mengenaskan
karena
t e r c e m a r n y a lingkungan dari efek rumah kaca (green house effect)
y a n g m e n ye b a b k a n g l o b a l warming, hujan asam, rusaknya lapisan ozon,
hingga hilangnya hutan tropis.Semua jenis polutan itu rata-rata akibat dari
penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu
bara dan lainya yang tiada hentinya. Padahal kita tahu bahwa bahan bakar fosil tidak
dapat diperbaharui, tidak seperti bahan bakar non fosil.D e n g a n k o n d i s i ya n g s u d a h
sedemkian memperhatinkan, gerakan hemat e n e r g y s u d a h m e r u p a k a n
keharusan di seluruh dunia. Salah satunya dengan menghemat
bahan bakar dan menggunakan bahan bakar non-fosil yang dapat
di perbaharui seperti tenaga angin, tenaga air, energy panas bumi, tenaga
matahari,dan lainya. Dunia pun sudah mulai merubah tren produksi dan
penggunaan bahan bakarnya, dari bahan bakar fosil beralih ke bahan bakar nonfosil, terutama tenaga surya yang tidak terbatas. P L T S a d a l a h s a l a h s a t u
p e m b a n g k i t l i s t r i k ya n g s a n g a t s e d e r h a n a d a n m u d a h d i p a s a n g d i r u m a h ,
Sehingga
PLTS
merupakan
salah
satu
sarana
untuk memenuhi
k e b u t u h a n m a s ya r a k a t a k a n l i s t r i k ya n g s a n g a t r a m a h l i n g k u n g a n .
Mengingat Indonesia merupakan daerah tropis, maka sangatlah baik
j i k a P L T S dikembangkan dengan sungguh-sungguh.
B.Pembatasan Masalah
Permasalahan mengenai PLTS begitu luas, oleh karena itu
saya
akan
membahas mengenai Kelebihan PLTS, Perencanaan PLTS,
Komponen dari PLTS, Diagram PLTS, Perhitungan PLTS, Manfaat PLTS, Serta
Kelebihan dan Kekurangan PLTS.
Mesin Konversi Energi
1
BAB I I PEMBAHASAN
Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia,
matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapat
diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan solar cells panel.
Pembangkit listrik tenaga surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai
salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan
minyak dan batubara).
Perkembangan
teknologi
dalam
membuat solar panel
yang lebih baik dari
tingkat
efisiensi,
pembuatan aki yang
tahan
lama,
dan
pembuatan
alat
elektronik yang dapat
menggunakan
Direct
Current.
Pada
saat
ini
penggunaan tenaga matahari (solar panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya
subsidi. Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi. Bayangkan
pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak lingkungan),
pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga listrik, yang semuanya dibangun
dengan biaya besar
Mesin Konversi Energi
2
A. Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya:
* Energi yang terbarukan/ tidak pernah habis
* Bersih, ramah lingkungan
* Umur panel sel surya panjang/ investasi jangka panjang
* Praktis, tidak memerlukan perawatan
* Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia
Solar panel sebagai komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mengubah
sinar matahari menjadi tenaga listrik. Umumnya kita menghitung maksimun sinar matahari
yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana
tanpa sinar matahari.
B. Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Karena pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari,
maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:

Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).

Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal
ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.

Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan
pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).
Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang
lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator
listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan,
perikanan, desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi,
karena dengan perencanaan yang baik, pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya
memiliki daya tahan 20 - 25 tahun.
Mesin Konversi Energi
3
C. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Untuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan
komponen sebagai berikut:
1. Solar panel
2. Charge controller
3. Inverter
4. Battery
C.1 SOLAR PANEL
Solar panel mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut
juga solar cells) yang disinari matahari/surya, membuat photon yang menghasilkan arus
listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel
Mesin Konversi Energi
4
surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan
maksimun).
Solar cells panel mengubah intensitas sinar matahari menjadi energi listrik. Solar cells
panel menghasilkan arus yang digunakan untuk mengisi battery.
Solar cells panel terdiri dari photovoltaic, yang menghasilkan listrik dari intensitas cahaya,
saat intensitas cahaya berkurang (berawan, hujan, mendung) arus listrik yang dihasilkan
juga akan berkurang.
Dengan menambah solar cells panel (memperluas) berarti menambah konversi tenaga
surya.Umumnya solar cells panel dengan ukuran tertentu memberikan hasil tertentu pula.
Contohnya ukuran a cm x b cm menghasilkan listrik DC (Direct Current) sebesar x Watt
per hour/ jam.
Efesiensi
Perubahan
Daya
Mono
Poly
Amorphous
Compound
(GaAs)
Sangat Baik
Baik
Cukup Baik
Sangat Baik
Daya
Tahan
Sangat
Baik
Biaya Keterangan
Baik
Sangat Sangat
Baik
Cukup
Baik
Baik
Kegunaan
Pemakaian Luas
Cocok
Sehari-hari
untuk
produksi massal di Sehari-hari
masa depan
Bekerja baik dalam Sehari-hari
Baik
Sangat Cukup
Baik
Penggunaan
Baik
&
pencahayaan
perangkat komersial
fluorescent
(kalkulator)
Berat & Rapuh
Pemakaian di luar
angkasa
Mesin Konversi Energi
5
C.1.1Jenissolar cells panel:
Polikristal (Poly-crystalline)
Merupakan solar cells panel yang memiliki susunan kristal acak. Type Polikristal
memerlukan luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan jenis monokristal
untuk menghasilkan daya listrik yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada
saat mendung.
Monokristal (Mono-crystalline)
Merupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan luas yang paling
tinggi. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%. Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak
akan berfungsi baik ditempat yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan
turun drastis dalam cuaca berawan.
C.1.2 Spesifikasi Teknis Solar Panel
(dapat berubah sesuai dengan produk):
Output power
20
50
80
80
120
Cell type
Multi
Multi
Amorphous
Multi
Multi
Max Power (W)
20
50
88
85
120
76
76
114
Min Power (W)
Open circuit voltage
(Voc)
Short circuit current
21.6
21.6
63.3
21.6
21.3
1.3
2.98
2.08
5.15
7.81
Mesin Konversi Energi
6
Max Power Voltage
(Vpm)
Max Power Current
(Ipm)
17.2
17.6
47.6
17.3
17.1
1.17
2.85
1.68
4.63
7.02
600
600
540
Max System Voltage
(V)
Dimension L x W x 639 x 294 x 835 x 540 x 1129 x 934 x 1214 x 545 1499 x 662
H(mm)
23
28
Module Efficiency
Weight (kg)
2.4
5.5
46
x 35
x 46
7.6
14.1
13.1
17
9
14
C.1.3 Pemeliharaan Solar Panel
Pada umumnya solar cells panel tidak membutuhkan pemeliharan yang rutin seperti
genset. Genset umumnya diharuskan untuk dihidupkan satu kali seminggu, pemeriksaan oli,
pemeriksaan baterai, dll. Pemeliharaan panel sel surya:

Dibersihkan berkala untuk tidak mengurangi penyerapan intensitas matahari.
Mengatur letak dari panel sel surya supaya mendapatkan sinar matahari langsung dan tidak
terhalangi objek (pohon, jemuran, bangunan, dll)
2.CHARGE CONTROLLER
Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai.
Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akan
menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.
Mesin Konversi Energi
7
Solar Charge Controller adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur
arus searah yang diisi ke baterai dan
diambil dari baterai ke beban.
Solar
charge
controller
mengatur
overcharging (kelebihan pengisian - karena
batere sudah 'penuh') dan kelebihan voltase
dari panel surya. Kelebihan voltase dan
pengisian akan mengurangi umur baterai.
Solar
charge
controller
menerapkan
teknologi Pulse width modulation (PWM)
untuk mengatur fungsi pengisian baterai
dan pembebasan arus dari baterai ke
beban.
Solar panel 12 Volt umumnya memiliki tegangan output 16 - 21 Volt.
Jadi tanpa solar charge controller, baterai akan rusak oleh over-charging dan
ketidakstabilan tegangan.
Baterai umumnya di-charge pada tegangan 14 - 14.7 Volt.
C.2.1 Fungsi Solar Charge Controller
Beberapa fungsi detail dari solar charge controller adalah sebagai berikut:

Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan
overvoltage.
Mesin Konversi Energi
8

Mengartur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full
discharge', dan overloading.

Monitoring temperatur baterai
Untuk membeli solar charge controller yang harus diperhatikan adalah:

Voltage 12 Volt DC / 24 Volt DC

Kemampuan (dalam arus searah) dari controller. Misalnya 5 Ampere, 10 Ampere,
dsb.

Full charge dan low voltage cut
Seperti yang telah disebutkan di atas solar charge controller yang baik biasanya
mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. Bila baterai sudah penuh terisi
maka secara otomatis pengisian arus dari panel sel surya berhenti. Cara deteksi adalah
melalui monitor level tegangan batere. Solar charge controller akan mengisi baterai
sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai
akan diisi kembali.
Solar Charge Controller biasanya terdiri dari : 1 input ( 2 terminal ) yang terhubung
dengan output panel sel surya, 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan baterai /
aki dan 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan beban ( load ). Arus listrik DC
yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada
'diode protection' yang hanya melewatkan arus listrik DC dari panel sel surya ke baterai,
bukan sebaliknya.
Charge Controller bahkan ada yang mempunyai lebih dari 1 sumber daya, yaitu bukan
hanya berasal dari matahari, tapi juga bisa berasal dari tenaga angin ataupun mikro
hidro. Di pasaran sudah banyak ditemui charge controller 'tandem' yaitu mempunyai 2
input yang berasal dari matahari dan angin. Untuk ini energi yang dihasilkan menjadi
berlipat ganda karena angin bisa bertiup kapan saja, sehingga keterbatasan waktu yang
Mesin Konversi Energi
9
tidak bisa disuplai energi matahari secara full, dapat disupport oleh tenaga
angin. Bila kecepatan rata-rata angin terpenuhi maka daya listrik per bulannya bisa jauh
lebih besar dari energi matahari.
C.2.2 Teknologi Solar Charge Controller
Ada dua jenis teknologi
yang umum digunakan
oleh
solar
charge
controller:
* PWM (Pulse Wide
Modulation), seperti namanya menggunakan
'lebar' pulse dari on dan off elektrikal,
sehingga menciptakan seakan-akan sine wave electrical form.
* MPPT (Maximun Power Point Tracker), yang lebih efisien
konversi DC to DC (Direct Current). MPPT dapat mengambil
maximun daya dari PV. MPPT charge controller dapat
menyimpan kelebihan daya yang tidak digunakan oleh beban ke
dalam baterai, dan apabila daya yang dibutuhkan beban lebih
besar dari daya yang dihasilkan oleh PV, maka daya dapat diambil dari baterai.
Kelebihan MPPT dalam ilustrasi ini: Panel surya ukuran 120 Watt, memiliki
karakteristik Maximun Power Voltage 17.1 Volt, dan Maximun Power Current 7.02
Ampere. Dengan solar charge controller selain MPPT dan tegangan batere 12.4 Volt,
berarti daya yang dihasilkan adalah 12.4 Volt x 7.02 Ampere = 87.05 Watt. Dengan
Mesin Konversi Energi
10
MPPT, maka Ampere yang bisa diberikan adalah sekitar 120W : 12.4 V = 9.68 Ampere.
Teknologi yang sudah jarang digunakan, tetapi sangat murah, adalah Tipe 1 atau 2 Stage
Control, dengan relay ataupun transistor. Fungsi relay adalah meng-short ataupun mendisconnect baterai dari panel surya.
C.2.3Cara Kerja Charge Controller
Solar charge controller, adalah komponen penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga
Surya.
Solar charge controller berfungsi untuk:

Charging mode: Mengisi baterai (kapan baterai diisi, menjaga pengisian kalau
baterai penuh).

Operation mode: Penggunaan baterai ke beban (pelayanan baterai ke beban
diputus kalau baterai sudah mulai 'kosong').
C.2.4 Charging Mode Solar Charge Controller
Dalam charging mode, umumnya baterai diisi dengan metoda three stage charging:

Fase bulk: bateraiakan di-charge sesuai dengan tegangan setup (bulk - antara 14.4
Mesin Konversi Energi
11
- 14.6 Volt) dan arus diambil secara maksimun dari panel surya. Pada saat baterai
sudah pada tegangan setup (bulk) dimulailah fase absorption.

Fase absorption: pada fase ini, tegangan bateraiakan dijaga sesuai dengan
tegangan bulk, sampai solar charge controller timer (umumnya satu jam) tercapai,
arus yang dialirkan menurun sampai tercapai kapasitas dari baterai.

Fase flloat: bateraiakan dijaga pada tegangan float setting (umumnya 13.4 - 13.7
Volt). Beban yang terhubung ke baterai dapat menggunakan arus maksimun dari
panel surya pada stage ini.
C.2.5 Sensor Temperatur Baterai Charge Controller
Untuk solar charge controller yang dilengkapi dengan sensor temperatur baterai.
Tegangan charging disesuaikan dengan temperatur dari baterai. Dengan sensor ini
didapatkan optimun dari charging dan juga optimun dari usia baterai.
Apabila solar charge controller tidak memiliki sensor temperatur baterai, maka tegangan
charging perlu diatur, disesuaikan dengan temperatur lingkungan dan jenis baterai.
C.2.6Mode Operation Solar Charge Controller
Pada mode ini, baterai akan melayani beban. Apabila ada over-discharge ataun overload, maka baterai akan dilepaskan dari beban. Hal ini berguna untuk mencegah
kerusakan dari baterai.
3.INVERTER
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik
searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Inverter mengkonversi DC dari
perangkat seperti baterai, panel sel surya menjadi AC.
Mesin Konversi Energi
12
Penggunaan inverter dari dalam
Pembangkit
Surya
Listrik
(PLTS)
Tenaga
adalah
untuk
perangkat yang menggunakan
AC (Alternating Current).
Beberapa
hal
yang
dipertimbangkan
perlu
dalam
pemilihan inverter:

Kapasitas beban dalam
Watt, usahakan memilih inverter
yang beban kerjanya mendekati dengan beban yang hendak kita gunakan agar
effisiensi kerjanya maksimal

Input DC 12 Volt atau 24 Volt

Sinewave ataupun square wave outuput AC
True sine wave inverter diperlukan terutama untuk beban-beban yang masih menggunakan
motor agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepat panas. Oleh karena itu dari sisi
harga maka true sine wave inverter adalah yang paling mahal diantara yang lainnya karena
dialah yang paling mendekati bentuk gelombang asli dari jaringan listrik PLN.
Dalam perkembangannya di pasaran juga beredar modified sine wave inverter yang
merupakan kombinasi antara square wave dan sine wave. Bentuk gelombangnya bila
dilihat melalui oscilloscope berbentuk sinus dengan ada garis putus-putus di antara sumbu
y=0 dan grafik sinusnya. Perangkat yang menggunakan kumparan masih bisa beroperasi
dengan modified sine wave inverter, hanya saja kurang maksimal.
Sedangkan pada square wave inverter beban-beban listrik yang menggunakan kumparan /
motor tidak dapat bekerja sama sekali.
Mesin Konversi Energi
13
Selain itu dikenal juga istilah Grid Tie Inverter yang merupakan special inverter yang
biasanya digunakan dalam sistem energi listrik terbarukan, yang mengubah arus listrik DC
menjadi AC yang kemudian diumpankan ke jaringan listrik yang sudah ada. Grid Tie
Inverter juga dikenal sebagai synchronous inverter dan perangkat ini tidak dapat berdiri
sendiri, apalagi bila jaringan tenaga listriknya tidak tersedia. Dengan adanya grid tie
inverter kelebihan KWh yang diperoleh dari sistem PLTS ini bisa disalurkan kembali ke
jaringan listriki PLN untuk dinikmati bersama dan sebagai penggantinya besarnya KWh
yang disuplai harus dibayar PLN ke penyedia PLTS, tentunya dengan tarif yang telah
disepakati sebelumnya. Sayangnya sampai sekarang ketentuan tarif semacam ini masih
terus digodok seiring dengan aturan mengenai listrik swasta.
Rugi-rugi / loss yang terjadi pada inverter biasanya berupa dissipasi daya dalam bentuk
panas. Effisiensi tertinggi dipegang oleh grid tie inverter yang diclaim bisa mencapai 9597% bila beban outputnya hampir mendekati rated bebannya. Sedangkan pada umumnya
effisiensi inverter adalah berkisar 50-90% tergantung dari beban outputnya. Bila beban
outputnya semakin mendekati beban kerja inverter yang tertera maka effisiensinya semakin
besar, demikian pula sebaliknya. Modified sine wave inverter ataupun square wave
inverter bila dipaksakan untuk beban-beban induktif maka effisiensinya akan jauh
berkurang dibandingkan dengan true sine wave inverter. Perangkatnya akan menyedot
daya 20% lebih besar dari yang seharusnya.
4.BATERAI
Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya.
Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.
Mesin Konversi Energi
14
Ada beberapa jenis baterai
/ aki di pasaran yaitu jenis
aki
hybrid
basah/konvensional,
dan
Maintenance
Free.
Aki
basah/konvensional
berarti
masih
menggunakan asam sulfat
( H2SO4 ) dalam bentuk
cair.
Sedangkan aki MF
sering disebut juga aki kering karena asam sulfatnya sudah dalam bentuk
gel/selai. Dalam hal mempertimbangkan posisi peletakkannya maka aki kering
tidak mempunyai kendala, lain halnya dengan aki basah.
Aki konvensional juga kandungan timbalnya ( Pb ) masih tinggi sekitar 2,5%untuk
masing-masing sel positif dan negatif.
Sedangkan jenis hybrid kandungan
timbalnya sudah dikurangi menjadi masing-masing 1,7%, hanya saja sel negatifnya
sudah ditambahkan unsur Calsium. Sedangkan aki MF / aki kering sel positifnya
masih menggunakan timbal 1,7% tetapi sel negatifnya sudah tidak menggunakan
timbal melainkan Calsium sebesar 1,7%. Pada Calsium battery Asam Sulfatnya (
H2SO4 ) masih berbentuk cairan, hanya saja hampir tidak memerlukan perawatan
karena tingkat penguapannya kecil sekali dan dikondensasi kembali. Teknologi
sekarang bahkan sudah memakai bahan silver untuk campuran sel negatifnya.
Ada beberapa pertimbangan dalam memilih aki :

Tata letak, apakah posisi tegak, miring atau terbalik. Bila pertimbangannya
untuk segala posisi maka aki kering adalah pilihan utama karena cairan air
Mesin Konversi Energi
15
aki tidak akan tumpah. Kendaraan off road biasanya menggunakan aki
kering mengingat medannya yang berat. Aki ikut terguncang-guncang dan
terbanting.
Aki kering tahan goncangan sedangkan aki basah bahan
elektodanya mudah rapuh terkena goncangan.

Voltase / tegangan, di pasaran yang mudah ditemui adalah yang
bertegangan 6V, 12V da 24V. Ada juga yang multipole yang mempunyai
beberapa titik tegangan. Yang custom juga ada, biasanya dipakai untuk
keperluan industri.

Kapasitas aki yang tertulis dalam satuan Ah ( Ampere hour ), yang
menyatakan kekuatan aki, seberapa lama aki tersebut dapat bertahan
mensuplai arus untuk beban / load.

Cranking Ampere yang menyatakan seberapa besar arus start yang dapat
disuplai untuk pertama kali pada saat beban dihidupkan.
Aki kering
biasanya mempunyai cranking ampere yang lebih kecil dibandingkan aki
basah, akan tetapi suplai tegangan dan arusnya relatif stabil dan konsisten.
Itu sebabnya perangkat audio mobil banyak menggunakan aki kering.

Pemakaian dari aki itu sendiri apakah untuk kebutuhan rutin yang sering
dipakai ataukah cuma sebagai back-up saja. Aki basah, tegangan dan
kapasitasnya akan menurun bila disimpan lama tanpa recharge, sedangkan
aki kering relatif stabil bila di simpan untuk jangka waktu lama tanpa
recharge.

Harga karena aki kering mempunyai banyak keunggulan maka harganya
pun jauh lebih mahal daripada aki basah. Untuk menjembatani rentang
harga yang jauh maka produsen aki juga memproduksi jenis aki kalsium (
calcium battery ) yang harganya diantara keduanya.
Secara garis besar, battery dibedakan berdasarkan
aplikasi dan konstruksinya. Berdasarkan aplikasi maka
battery dibedakan untuk automotif, marine dan deep
Mesin Konversi Energi
16
cycle. Deep cycle itu meliputi battery yang biasa digunakan untuk PV ( Photo
Voltaic ) dan back up power.
Sedangkan secara konstruksi maka battery
dibedakan menjadi type basah, gel dan AGM ( Absorbed Glass Mat ). Battery jenis
AGM biasanya juga dikenal dgn VRLA ( Valve Regulated Lead Acid ).
Battery kering Deep Cycle juga dirancang untuk menghasilkan tegangan yang
stabil dan konsisten. Penurunan kemampuannya tidak lebih dari 1-2% per bulan
tanpa perlu dicharge.
Bandingkan dengan battery konvensional yang bisa
mencapai 2% per minggu untuk self discharge. Konsekuensinya untuk charging
pengisian arus ke dalam battery Deep Cycle harus lebih kecil dibandingkan battery
konvensional sehingga butuh waktu yang lebih lama untuk mengisi muatannya.
Antara type gel dan AGM hampir mirip hanya saja battery AGM mempunyai semua
kelebihan yang dimiliki type gel tanpa memiliki kekurangannya. Kekurangan type
Gel adalah pada waktu dicharge maka tegangannya harus 20% lebih rendah dari
battery type AGM ataupun basah. Bila overcharged maka akan timbul rongga di
dalam gelnya yg sulit diperbaiki sehingga berkurang kapasitas muatannya.
Karena tidak ada cairan yang dapat membeku maupun mengembang, membuat
battery Deep Cycle tahan terhadap cuaca ekstrim yang membekukan. Itulah
sebabnya
mengapa
pada
cuaca
dingin
yang
ekstrim,
kendaraan
yang
menggunakan baterai konvensional tidak dapat distart alias mogok.
Ada 2 rating untuk battery yaitu CCA dan RC.
* CCA ( Cold Cranking Ampere ) menunjukkan seberapa besar arus yang dapat
dikeluarkan serentak selama 30 detik pada titik beku air yaitu 0 derajad Celcius.
* RC ( Reserve Capacity ) menunjukkan berapa lama ( dalam menit ) battery
tersebut dapat menyalurkan arus sebesar 25A sambil tetap menjaga tegangannya
di atas 10,5 Volt.
Battery Deep Cycle mempunyai 2-3 kali lipat nilai RC dibandingkan battery
konvensional. Umur battery AGM rata-rata antara 5-8 tahun.
Mesin Konversi Energi
17
D. Diagram Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari solar panel,
charge controller, inverter, baterai.
Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa solar panel di paralel
untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan
kaki positif panel surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan
lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif
charge controller, dan kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge
controller. Tegangan panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller
untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current)
seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai disupply oleh inverter.
Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai
kebutuhan daya:

Jumlah pemakaian

Jumlah solar panel

Jumlah baterai
Mesin Konversi Energi
18
E. Perhitungan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Perhitungan keperluan daya (perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada
label di belakang perangkat, ataupun dibaca dari manual):

Penerangan rumah: 10 lampu CFL @ 15 Watt x 4 jam sehari = 600 Watt hour.

Televisi 21": @ 100 Watt x 5 jam sehari = 500 Watt hour

Kulkas 360 liter : @ 135 Watt x 24 jam x 1/3 (karena compressor kulkas tidak selalu
hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering apabila kulkas lebih sering dibuka
pintu) = 1080 Watt hour

Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 Watt hour

Perangkat lainnya = 400 Watt hour

Total kebutuhan daya = 3480 Watt hour
Jumlah solar cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitungan
adalah 5 jam maksimun tenaga surya):

Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 x 5) = 7 panel surya.Jumlah kebutuhan
batere 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah:

Kebutuhan baterai minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan
kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat : 3480 x 2
= 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.

Kebutuhan baterai (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa
sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17
batere 100 Ah.
Mesin Konversi Energi
19
F. M a n f a a t Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) mempunyai berbagai macam
manfaat antara lain adalah :
F.1
PLTS di daerahpedesaan
Di daerah pedesaan yang belum tersentuh listrik PLN masyarakat sangat
membutuhkan penerangan di malam hari, dengan hadirnya teknologi terbaru a p l i k a s i
pembangkit
tenaga
s u r ya
yang
merupakan
solusi
terbaik
u n t u k diterapkan di daerah pedesaan.Berikut ini adalah manfaat PLTS di daerah
terpencil:
A . T e r s e d i a n ya
mutu
penerangan
ya n g
baik
bagi
m a s ya r k a t ,
d e n g a n j u m l a h biaya pengeluaran yang terjangkau.
B).Memperkokoh system pertahanankeamanan di lingkunganpedesaan.
C).Menunjang
usaha
untuk
mempercepat
pemerataan
di
daerah
pedesaan.
F.2.PLTSdidaerahperkotaan
Di daerah perkotaan yang para warganya cenderung memakai listrik
d a r i P L N , k a r e n a b a n ya k n ya p e r m i n t a a n a k a n l i s t r i k d i b e r b a g a i k o t a d i
Indonesia,sementara pihak
PLN tidak dapat memenuhi kebutuhan
l i s t r i k masyarakat.
Akibatnya PLN mengadakan pemadaman listrik bergilir. Hal ini tentu akan
mengganggu kegiatan masyarakat perkotaan yang memiliki mobilitas tinggi,
dengan hadirnya teknologi terbaru aplikasi terbaik untuk diterapkan did a e r a h - d a e r a h
yang mengalami krisis listrik. Berikut ini manfaat
P L T S d i daerah
perkotaan :
A ) . B e r p e r a n s e r t a d a l a m p e n g h e m a t a n e n e r g y l i s t r i k P L N , ya n g b e r a r t i
i k u t menghemat pemakaian bahan bakar minyak bumi.
Mesin Konversi Energi
20
B).Meningkatnya mutu sumber daya manusia, karena proses
belajar
bisa
dilakukan
kapan
saja
tenpa
harus
terhalang
oleh
pemadaman listrik dari PLN.
C).Mutu penerangan yang cukup baik dengan jumlah biaya
p e n g e l u a r a n yang terjangkau.
G . K e u n t u n g a n d a n K e l e ma h a n Pembangkit Listrik Tenaga Surya
G.1.Keuntungan PLTS
Pembangkit Listrik Tenaga Surya merupakan suatu system pembangkit
e n e r g y l i s t r i k ya n g t i d a k b e r p o l u s i d a n m e n g h a s i l k a n l i s t r i k d a r i s i n a r
matahari.Selain
itu
tenaga
matahari
juga
tersedia
melimpah
dan
g r a t i s . Berikut ini adalah keuntungan menggunakan PLTS :
A).Sumber
energi
yang
di
pakai
tidak
pernah
habis
d a n s a n g a t r a m a h lingkungan.
B).Dapat di pakai di mana saja terutama di daerah yang
b e l u m t e r j a n g k a u listrik PLN.
C).Tidak memerlukan perawatan kusus sehingga bebas dari
s e g a l a b i a y a perawatan.
D).Hemat karena tidak memerlukan bahan bakar.
E ) . B e r s i f a t m o d u l e r a r t i n ya k a p a s i t a s l i s t r i k ya n g d i h a s i l k a n
d a p a t s e s u a i dengan kebutuhan.
F).Tanpa suara sehingga tidak mengganggu ketertiban umum.
G).Ramah lingkungan
Mesin Konversi Energi
21
H).Pemasangannya sangat mudah.
G.2.Kelemahan PLTS
Meskipun
berbagai
pembangkit
keuntungan.
listrik
tenaga
Namun
surya
PLTS
memiliki
memiliki
k e l e m a h a n . B e r i k u t i n i a d a l a h kelemahan dari PLTS :
A).Memiliki
ketergantungan
pada
cuaca.Saat
mendung
k e m a m p u a n p a n e l surya menangkap sinar matahari tentu akan berkurang.
Akibatnya, PLTS
tidak bisa digunakan secara optimal. Karena saat mendung kemampuan
PLTS menyimpan enenergy berkurang sekitar 30 persen.
B).Rencana
masalah.
membangun
pembangunan
Masalah
utama
pembangkit
PLTS
dihadang
adalah
ini.Yaitu
sejumlah
besarnya
biaya
mencapai Rp.11 milyar per
MW.Jika PLTS nanti kapasitasnya 30 MW, berarti biaya yang dibutuhkan Rp.330
Milyar.
C).Teknologi PLTS dikhawatirkan menjadi sumber pencemaran
udara baru.K o n d i s i
geografis
samarinda
yang
membentuk
c e k u n g a n m e m b u a t sirkulasi udara menjadi lambat. Polutan PLTS
nantinya berputar-putar diatas kota samarinda
Mesin Konversi Energi
22
BAB III PENUTUP
A. KESIMPULAN
Dari hasil pembuatan makalah ini, saya menarik kesimpulan
b a h w a Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) memiliki berbagai keuntungan. PLTS
ini juga sangat cocok dikembangkan di Indonesia yang sangat berpotensi, karena beriklim
tropis, dan Pembangkit Listrik Tenaga Surya ini bisa digunakan sebagai p e n g g a n t i
pembangkit
listrik
berbahan
bakar
fosil
yang
tidak
t e r b a r u k a n . Pemanfaatan energy tenaga surya terbarukan secara efisien, akan
menimbulkan keuntungan secara materi dan kesehatan lingkungan alam.
B . S A R A N
Setelah melihat prospektif dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang ramah
l i n g k u n g a n d a n j u g a s u m b e r e n e r g yn ya t e r b a r u k a n , s e b a i k n ya k i t a
s e b a g a i warga masyarakat Indonesia mulai peduli dan juga berpartisipasi untuk memakai
serta mengembangkan teknologi PLTS ini.Jika, teknologi ini berhasil berjalan
dan berkembang pesat, dapat di bayankan berapa jumlah polusi yang berkurang.Serta juga
dapat mengurangi Global Warming serta dampak yang di timbulkanya.Dan kemungkinan
dari segi perekonomian daerah akan meningkat, sarana dan p r a s a r a n a d a p a t
berjalan
lancar.
Sehingga
n a n t i n ya
akan
menghasilkan
SDM
berkualitas.
Mesin Konversi Energi
23
yang
DAFTAR PUSTAKA
1. Ir.Massing.MT pembangkit tenaga listrik .Course Note Jurusan
Teknik Elektro.Samarinda. 2002.
2. I r .
E.
jasjfi
MSc,
“ Instalasi Pembangkit Tenaga Surya ”
, P e n e r b i t E r l a n g g a , Jakarta.
3. Obert, E.F..’’Concepts of Thermodynamics” , McGraw-Hill Book
Company, NewYork , 1960.
4. Shared by: Google PLTS.
5. Photovoltaic-Power-System, e-book
Mesin Konversi Energi
24