Cara Kerja Panel Surya Photovoltaic – PLTS PV

PenaPanel Surya – Dengan adanya Panel Surya Saat ini, menjadikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) PV sebagai pembangkit yang terus dikembangkan & banyak digunakan, berbeda dengan pembangkit listrik tenaga surya tersentral, PLTS PV memiliki portabilitas dan kapasitas yang dapat disesuikan dengan kebutuhan penggunaan secara mendiri oleh konsumen. Harga per cell kwp yang semakin terjangkau, efisiensi yang terus ditingkatkan, masa pakai hingga 25 tahun, pemeliharaannya yang mudah & aplikatif.  tertarik, Mari kita mengenal lebih jauh tentang Panel Surya PV ini.

Prinsip kerja Solar PV

Panel surya – Seperti yang sudah kita ketahui bahwa energi dari matahari merupakan energi gratis yang berlimpah, untuk memanfaatkan energi ini kita memerlukan bantuan dari unsur paling berlimpah dibumi yaitu “pasir”. Pasir ini perlu di ubah menjadi 99,99% silicon murni untuk digunakan sebagai cell surya. Silikon memiliki beberapa sifat kimia khusus, terutama jika berbentuk kristal. Sebuah atom silikon memiliki 14 elektron. Ketika ada energi yang ditambahkan ke silikon murni, energi panas misalnya, hal ini dapat menyebabkan beberapa elektron membebaskan diri dari ikatan atom. Elektron ini disebut carrier bebas yang berjalan secara acak di sekitar kisi kristal dan membawa arus listrik.

untuk membuat cell surya, kita perlu meningkatkan carrier bebas pada silikon murni dengan menambahkan unsur fosfor sehingga menghasilkan silikon Negatif / N-tipe dan bagian lain dari silicon ditambah dengan unsur boron sehingga menghasilkan silikon positif / P-tipe yang membawa muatan positif.

Ketika semikonduktor tipe P dan tipe N terkontak, maka kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-N ke tipe P. Akibat dari aliran elektron ini maka terbentuk medan listrik yang mana ketika cahaya matahari mengenai susunan P-N junction,  akan mendorong elektron dari semikonduktor menuju kontak negatif yang selanjutnya dimanfaatkan sebagai  energi listrik.

Pada umumnya satu sel surya dapat menghasilkan tegangan DC sebesar 0,5 sampai 1 volt. Besarnya tegangan tersebut tentunya tidak cukup untuk diaplikasikan langsung, sehingga sejumlah sel surya disusun membentuk panel surya secara seri untuk menghasilkan tegangan yang lebih tinggi. Selanjutnya agar dapat digunakan, tegangan searah DC yang dihasilkan panel surya diubah menjadi tegangan bolak balik AC menggunakan inverter.

Terdapat dua jenis teknologi panel surya Crystalline Silicon (c-Si) yang sering digunakan yaitu poly-crystalline (poly-Si) dan mono-crystalline (mono-cSi). Jika proses kimia kristal silikon dilakukan satu langkah lebih jauh cel-cel polycristalin menjadi cell2 cristal mono, meskipun prinsip2 operasi keduanya sama, cel2 kristal mono memberikan kelebihan seperti konduktivitas yang lebih tinggi, hal ini tentunya berdampak pada peningkatan efisiensi.

Kelebihan lainnya yang ditawarkan kristal mono yaitu berkinerja lebih baik pada suhu tinggi, sehingga sesuai untuk dipasang di daerah dengan suhu panas, seperti Jakarta misalnya, berbeda dengan jenis polycrystalline yang kurang efisien pada suhu yang tinggi.

Pemanfaatan Solar PV

Indonesia sebagai negara tropis mempunyai peluang besar untuk di bangun PLTS. Pada umumnya pemanfaatan panel surya solar PV terbagi menjadi 3 jenis, yaitu on grid, off grid dan Hybrid

Panel Surya PV on Grid

Yaitu panel surya solar pv yang terhubung ke grid. output tegangan searah DC dari solar pv dirubah menggunakan inverter ke tegangan bolak balik AC untuk selanjutnya di transfer ke ke grid / jaringan PLN. Untuk meningkatkan kehandalan pada grid / jaringan dapat juga ditambah dengan baterai yang berfungsi mempertahankan daya keluaran tetap stabil.

Implementasi panel surya solar PV on grid saat ini mulai menjadi alternatif ketika di implementasikan di atap rumah / Rooftop. Jadi pada siang hari modul surya yang terpasang akan menkonversi energi matahari menjadi energi listrik sehingga dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik rumah tanga, Jika pada kondisi ini terdapat kelebihan energi dari solar PV maka kelebihan dari energi ini dapat di transfer ke jaringan PLN. Malam harinya / ketika tidak terdapat cahaya matahari, kebutuhan listrik akan di suplai oleh jaringan PLN. sistem solar PV rooftop juga dapat ditambah dengan baterai yang berfungsi menjadi cadangan untuk beban-beban penting ketika terjadi gangguan pada grid / jaringan PLN. pemasangan PV Rooftop ini tentunya akan mengurangi tagihan listrik rumah tangga dan turut andil menggunakan energi terbarukan yang ramah lingkungan.

Alternatif lainnya untuk menghemat penggunaan lahan yaitu solar PV terapung, yang dipasang diatas permukaan air. Biasasanya solar PV terapung ini dikembangkan untuk tujuan komersil.

Panel Surya PV off Grid / stand alone PV

Yang kedua yaitu panel surya Solar pv off grid / stand alone PV dimana untuk memenuhi kebutuhan energi listrik hanya mengandalkan pada solar pv, tanpa terhubung ke jaringan PLN. pada topologi ini terdapat dua skema, yakni suplai sebagian hari atau suplai 24 jam dengan memanfaatkan baterai. Sistem ini dapat menjadi salah satu alternatif untuk daerah-daerah terpencil / pedesaan yang tidak terjangkau oleh jaringan PLN dan tidak bergantung pada pembangkit listrik lain.

Panel Surya PV Hybrid

Yang ketiga yaitu panel surya solar pv Hybrid dimana terdapat 2 atau lebih pembangkit listrik dengan sumber yang berbeda terhubung pada solar PV. Umumnya Pembangkit yang banyak digunakan pada sistem hybrid dengan solar PV adalah PLTDiesel, PLTMhidro, dan PLTBayu.  Tujuan dari penggabungan sistem ini yaitu untuk mencapai keandalan suplai dan efisiensi.

Jika sahabat ingin mempelajar lebih jauh tentang panel surya dapat membaca buku pedoman Instalasi Listrik tenaga Surya yang dibuat oleh Dirjen EBTKE dimana dapat diundung disini


Tulisan terkait :

Leave a Comment