PLTS bisa menghasilkan listrik dengan dua cara dan prinsip kerja PLTS yaitu menggunakan panel surya dan kaca atau lensa pemfokus panas sinar matahari. PLTS terdiri dari seperangkat komponen dengan metode dan prinsip kerja yang bisa menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Surya atau PLTS merupakan suatu fasilitas yang digunakan untuk menghasilkan listrik dengan cara mengubah sinar matahari melalui metode khusus menjadi energi listrik. Energi elektromagnetik yang dibawa sinar matahari bisa mencapai bumi dengan jumlah satu miliar dari total energi matahari yang dihasilkan atau setara dengan sekitar 420 triliun kilowatt.
PLTS merupakan sumber energi yang menghasilkan listrik ramah lingkungan tanpa menggunakan bahan bakar minyak, sehingga energi yang dihasilkan lebih murah dan tidak terbatas. PLTS bisa juga diartikan sebagai perangkat penghasil listrik yang memanfaatkan cahaya matahari sebagai bahan bakarnya. Pada awalnya listrik tenaga surya digunakan untuk pembangkit listrik di daerah pedesaan terpencil. Seiring berjalannya waktu, PLTS digunakan untuk lampu penerangan jalan, layanan kesehatan, pompa air, rumah ibadah dan stadiun olahraga. Meski awalnya hanya untuk penerangan, PLTS sangat bermanfaat untuk elektrifikasi di tempat yang sulit dijangkau jaringan PLN.
Cara PLTS Menghasilkan Listrik
Matahari memiliki sumber energi terbarukan yang paling bersih dan paling melimpah, termasuk menghasilkan listrik untuk keperluan rumah tangga, komersial atau industri industri. Secara umum ada dua metode yang digunakan PLTS untuk menghasilkan listrik, yaitu cara langsung seperti Photovoltaic (PV) sedangkan cara tidak langsung seperti Solar Heating & Cooling (SHC) dan Concentrating Solar Power (CSP). Photovoltaic atau fotovoltaik menghasilkan listrik langsung dari sinar matahari melalui proses elektrik dengan memusatkan energi matahari menggunakan panel surya. Listrik yang dihasilkan bisa digunakan untuk memberi menyalakan berbagai barang elektronik kecil hingga besar seperti kalkulator, lampu jalan, mesin cuci, hingga mesin industri. Pembangkit listrik fotovoltaik menggunakan sel-sel fotovoltaik yang terbuat dari bahan silikon. Sel ini seringkali dikenal sebagai solar cell atau sel surya.
Sedangkan Solar Heating & Cooling (SHC) dan Concentrating Solar Power (CSP) menggunakan pengumpul panas yang dihasilkan oleh matahari untuk memanaskan fluida atau cairan bergerak dalam sistem SHC, juga bisa untuk menjalankan turbin pembangkit listrik konvensional dalam sistem CSP. Panel surya pada kedua metode ini dikombinasikan dengan sensor pelacakan matahari agar panel selalu mengarah dan fokus kepada titik keberadaan matahari. PLTS memiliki dua prinsip kerja, yaitu menghasilkan listrik dengan panel surya dan cermin pemusat panas. Dapun terkait dengan prinsip kerja PLTS, dapat juga dipahami sebagai cara kerja pembangkit listrik tenaga surya. Pertama, prinsip kerja PLTS adalah menghasilkan listrik menggunakan panel surya. Kedua, prinsip kerja PLTS adalah menghasilkan listrik dengan fluida yang dipanaskan menggunakan cermin pemusat panas.
1. PLTS dengan Panel Surya
Prinsip kerja PLTS dengan panel surya yaitu mengubah radiasi sinar matahari menjadi energi listrik menggunakan panel fotovoltaik atau panel surya. Saat ini energi matahari masih menyumbang sebagian kecil dari keseluruhan penggunaan energi global. Hal ini karena biaya pembangunan PLTS masih tergolong mahal, khususnya untuk biaya panel surya dan baterai.
Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga surya dimulai saat radiasi sinar matahari mengenai bahan semikonduktor yang kemudian menghasilkan energi kinetik dan menyebabkan pelepasan elektron ke pita konduksi yang mengalir menjadi arus listrik searah (DC). Sel-sel semikonduktor tersebut melepaskan elektron-elektronnya saat dihangatkan oleh energi panas matahari. Semakin besar intensitas cahaya yang diterima maka energi kinetik yang dihasilkan akan makin besar, terlebih saat siang.
Proses tersebut dikenal sebagai efek fotovoltaik. Ringkasan prinsip kerja tersebut, dapat diuraikan per poin sebagai berikut:
• Sinar matahari mengenai sel silikon diteruskan secara berturut-turut ke semikonduktor tipe n dan tipe p
• Sinar matahari yang membawa radiasi dan cahaya memberi energi bergerak (kinetik) dari sambungan semikonduktor n dan p
• Energi kinetik bergerak bebas melepaskan elektron ke pita konduksi
• Pita konduksi mengalirkan arus listrik searah (DC)
Sampai pada tahap ini sebenarnya listrik sudah bisa dipakai, namun terbatas untuk kebutuhan perangkat elektronik arus DC. Apabila ingin dipakai untuk tv, komputer, mesin cuci, dan perangkat rumah lainnya maka perlu inverter untuk mengubah ke arus listrik bolak-balik (AC). Arus ini bisa digunakan langsung ke perangkat elektronik atau diolah lagi dengan solar charge controller (SCC) untuk mengecas baterai.
Untuk membangun PLTS memerlukan komponen seperti panel surya, inverter, SCC, combiner box, panel distribusi, dc breaker, meteran, dan baterai. Delapan komponen ini masih bisa ditambah dan dikurangi menyesuaikan dengan sistem yang dipilih seperti on-grid, off-grid, dan hybrid. Tidak semua PLTS harus dilengkapi semua komponen itu, kecuali panel surya yang memang harus ada sebagai komponen wajib. Bahkan listrik yang dihasilkan panel surya bisa langsung digunakan untuk menghidupkan peralatan elektronik, namun terbatas untuk alat dengan arus listrik searah seperti lampu DC, kipas DC, dan perangkat DC lain.
2. PLTS dengan Fluida
Ada pula PLTS dengan prinsip kerja berbeda, prinsip kerja PLTS dengan fluida adalah menggunakan cermin untuk memusatkan panas sinar matahari, menghasilkan uap panas dan memutar turbin listrik. Untuk memanaskan fluida sampai bersuhu tinggi diperlukan banyak cermin yang dipusatkan, fluida atau zat cair yang sudah panas akan dipakai untuk menghasilkan uap panas dan uap panas kemudian digunakan untuk memutar turbin generator. Prinsip kerja PLTS dengan fluida dimulai saat zat cair atau fluida mengalir melewati cermin, lensa, atau menara surya.
Sinar matahari yang dipusatkan dengan panel parabola dipakai untuk memanaskan fluida yang sedang mengalir, fluida kemudian mentransfer panasnya ke air untuk menghasilkan panas. Uap ini digunakan untuk memutar turbin pembangkit listrik dan putaran energi mekanik diubah generator menjadi listrik. PLTS jenis ini mirip dengan pembangkit listrik bahan bakar fosil yang memutar turbin dengan gas, batu bara, dan minyak bumi, bedanya PLTS dengan fluida memanfaatkan sinar matahari yang dipusatkan untuk memanaskan cairan/fluida. Dalam kehidupan sehari-hari, metode dan prinsip kerja PLTS dengan panel surya lebih mudah digunakan untuk menghasilkan listrik. Setiap orang bisa memasang panel surya secara individu di rumah, kantor, dan pabrik. Sedangkan metode dan prinsip kerja kedua dengan fluida lebih ditujukan untuk penggunaan skala besar karena membutuhkan komponen, pengoperasian, dan perawatan lebih rumit.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar