Cara Panel Surya Menyimpan Energi Listrik

Panel surya mengambil energi dari matahari dan mengubahnya menjadi listrik yang bisa digunakan di rumah. Matahari tidak bersinar selama dua puluh empat jam sehari, jadi bagaimana sistem PLTS bisa menyimpan listrik sampai kita membutuhkannya? Sistem tenaga surya punya cara berbeda dalam menyimpan energi dengan sistem PLN yang kita kenal selama ini.

Cara Kerja Panel Surya

Panel surya merupakan kumpulan sel fotovoltaik (PV) yang bereaksi ketika bersentuhan dengan energi yang dikeluarkan oleh matahari. Energi matahari datang dalam bentuk foton. Setiap sel surya berisi cakram silikon bermuatan yang menghasilkan elektron ketika bersentuhan dengan foton. Elektron merupakan partikel sub-atom kecil yang membawa muatan listrik dan dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik arus langsung (DC).

Panel surya tidak bisa menahan listrik dan tidak bisa menyambungkan perangkat elektronik secara langsung ke dalamnya. Panel surya hanyalah kumpulan sel PV surya yang menciptakan reaksi kimia dengan mengambil tenaga surya (matahari) dan mengubahnya menjadi energi listrik.

Pada tahap ini, kita bisa menjawab pertanyaan awal tentang bagaimana panel surya menyimpan energi? Panel surya tidak menyimpan energi, tetapi sistem tenaga surya yang melakukannya.

Untuk Apa Listrik yang Dihasilkan Panel Surya?

Panel surya hanyalah awalnya saja, kita membutuhkan tempat untuk menyimpan listrik yaitu baterai atau aki. Tahap selanjutnya adalah mengubah listrik dari arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) menggunakan inverter.

Kita perlu melakukan ini karena arus bolak-balik (AC) adalah jenis listrik yang digunakan di rumah.

Semua listrik yang dihasilkan oleh panel surya disalurkan melalui kabel ke inverter, dimana konversi dari DC ke AC terjadi. Inverter juga tidak menyimpan listrik, hanya baterai yang menyimpan listrik yang dihasilkan panel surya.

Pilihan Favorit Sistem Tenaga Surya

Ada dua jenis sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) untuk rumah, masing-masing menyimpan listrik secara berbeda.

1. Sistem PLTS Off-Grid

Sistem PLTS off-grid merupakan sistem yang berdiri sendiri. Jika kita memasang solar off-grid, maka kita sama sekali tidak terhubung ke pasokan listrik PLN. Semua daya untuk rumah kita akan berasal dari panel surya. Keuntungan yang bisa diperoleh dari sistem off-grid yaitu kita tidak memiliki tagihan listrik dan bisa menghasilkan listrik bahkan di tempat-tempat yang jauh dari jaringan listrik.

Tetapi kerugian dari sistem off-grid yaitu kita harus menghasilkan daya yang cukup dari panel surya untuk mengalirkan energi yang dibutuhkan rumah kita. Sistem PLTS off-grid tidak memiliki opsi cadangan. Jadi jika cadangan energi surya kita habis, maka rumah kita akan menjadi gelap.

2. PLTS On-Grid

PLTS on-grid merupakan jenis PLTS yang terhubung ke jaringan listrik PLN dengan cara yang sama seperti rumah tanpa tenaga surya. Perbedaannya yaitu sistem PLTS on-grid bisa menarik dan mengirimkan listrik ke jaringan PLN. Bisa dikatakan rumah kita menjadi penghasil listrik sekaligus pengguna.

3. PLTS Hybrid

Ada sistem PLTS jenis ketiga yaitu PLTS hybrid atau campuran antara on-grid dan off-grid. Jenis ini bisa jadi pilihan terbaik dari semuanya karena dapat menyimpan energi matahari baik di dalam maupun diluar rumah Anda.

Penyimpanan Daya Sistem PLTS Off-Grid

PLTS off grid tidak terhubung ke jaringan lain, dimana listrik yang dihasilkan panel surya disimpan ke dalam baterai. Kita bisa membuat PLTS off-grid sederhana dengan menghubungkan beberapa panel surya ke aki mobil, tetapi cara ini tidak akan menyimpan cukup energi untuk menyalakan rumah. Jika kita ingin PLTS off-grid menjadi satu-satunya sumber listrik di rumah, kita akan membutuhkan baterai yang jauh lebih besar agar cukup kuat untuk menyimpan listrik di siang hari dan digunakan saat malam hari.

Penyimpanan Daya Sistem PLTS On-Grid

PLTS on-grid tidak perlu menyimpan listrik apapun di rumah. Setelah tahap proses inverter, dimana listrik diubah dari DC ke AC. Sistem PLTS yang terhubung ke jaringan listrik PLN bisa mengirim dan menarik listrik dari PLN. Kemudian kita tinggal menggunakan listrik utama kita seperti biasa. Terkadang, kita akan menggunakan lebih banyak energi di rumah daripada yang bisa dihasilkan panel surya. Sehingga listrik akan mengalir ke rumah kita dari jaringan PLN ke jaringan PLTS on-grid. Beginilah cara sistem on-grid memberi kita listrik di malam hari ketika panel surya tidak berfungsi.

Namun akan ada saatnya ketika panel surya menghasilkan lebih banyak daya daripada yang bisa kita gunakan di rumah. Kelebihan listrik ini tidak akan terbuang, listrik ditransfer kembali ke jaringan PLN untuk digunakan di tempat lain. Inilah kelebihan sistem on-grid, bahkan listrik yang kita kirim ke jaringan PLN lewat Net Metering bisa jadi tambahan pengurangan biaya tagihan bulanan. Bisa dikatakan PLN akan membayar kita untuk listrik yang kita kirim ini.

Penyimpanan Daya Sistem PLTS Hybrid

Keuntungan dari sistem PLTS hibrida dibandingkan sistem on-grid yaitu jika terjadi pemadaman listrik, sistem akan terus memberi daya pada rumah kita. Ketika daya jaringan PLN mati, sistem PLTS hybrid akan mengambil sumber listriknya dari baterai. Sistem hybrid juga memiliki keunggulan dibandingkan sistem off-grid.

Selama jam-jam sinar matahari di siang hari, ketika PLTS menghasilkan lebih banyak daya daripada yang dapat Anda gunakan maka sistem off-grid akan mengisi baterai. Tetapi ketika baterai ini penuh, kelebihan listrik yang Anda hasilkan dapat dijual kembali ke jaringan PLN. Ini memberi Anda penghematan lebih banyak pada tagihan bulanan listrik.

Jenis Baterai yang digunakan PLTS

Baterai lithium-ion merupakan jenis penyimpanan listrik yang paling umum digunakan PLTS rumah. Kita bisa mengontrol konduktivitas listrik lithium yang bervariasi untuk memungkinkan baterai menyimpan dan kemudian melepaskan energi listrik melalui reaksi kimia. Ketika kita menghubungkan perangkat listrik ke baterai lithium-ion, yang terjadi sangat sederhana yaitu baterai melepaskan aliran elektron dari kolektor bermuatan positif melalui perangkat elektronik ke kolektor bermuatan negatif kembali ke baterai.

Proses tersebut menciptakan aliran listrik dan menghabiskan simpanan energi dalam baterai. Ketika baterai sedang diisi, yang terjadi yaitu kebalikannya. Ion lithium yang terisi ditransfer ke cadangan bermuatan positif di dalam baterai yang menyimpan energi listrik untuk penggunaan dimasa mendatang. Tidak hanya lithium, kita juga bisa menggunakan baterai jenis aki basah yang biasa digunakan pada mobil. Selain harganya lebih murah, baterai jenis tersebut juga memiliki kemampuan menyimpan daya dengan baik.