Komponen PLTS

LancangKuning - Saat ini pemanfaatan sinar matahari untuk diubah menjadi energi listrik telah banyak diterapkan di seluruh Indonesia. Di perkotaan dan pedesaan, di daerah yang sudah terjangkau listrik PLN atau belum, di pulau-pulau besar dan terpencil, tempat-tempat tersebut sudah tersentuh pemanfaatan sinar matahari. Beberapa contoh kegunaannya adalah untuk lampu lalu lintas, pengangkat air, dan penerangan. Pemanfaatan sinar matahari untuk diubah menjadi energi listrik biasanya menggunakan rangkaian teknologi yang disebut Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Pada artikel kali ini, kita akan membahas tentang komponen PLTS komunal.

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan sinar matahari untuk menghasilkan listrik. Komponen inti dari sistem PLTS meliputi: modul surya, pengontrol pengisian daya surya, baterai, inverter, dan beban. Sel surya

Sel surya merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem PLTS. Komponen ini berfungsi sebagai 'pemanen energi matahari'. Sel surya berfungsi untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Fenomena fisik sel surya sangat mirip dengan dioda klasik (fenomena pn junction). Ketika sebuah solar cell atau yang biasa dikenal dengan photovoltaic (PV) menyerap sinar matahari, energi foton yang terserap tersebut kemudian ditransfer ke sistem proton-elektron dari material tersebut, membentuk pembawa muatan yang dipisahkan oleh sebuah sambungan. Pembawa dapat berupa pasangan elektron-ion dalam elektrolit cair atau pasangan lubang elektron dalam bahan semikonduktor padat. Sisa daya foton yang tidak digunakan oleh pembawa muatan akan dipanaskan dan hilang ke lingkungan.

Sinar matahari saat mengenai sel surya akan mengalami beberapa hal yaitu sebagai berikut:

1. Sinar matahari dipantulkan atau diserap oleh lapisan logam pada permukaan sel surya.
2. Tercermin oleh permukaan sel surya.
3. Diserap oleh lapisan silikon.
4. Tercermin ke luar oleh lapisan dalam sel surya.
5. Diserap oleh lapisan silikon setelah dipantulkan.
6. Diserap oleh lapisan logam bagian dalam.

Hanya cahaya yang diubah menjadi listrik yang diserap oleh lapisan silikon sedangkan sisanya terbuang dalam bentuk pantulan atau panas. Dalam memilih modul solar cell, sebaiknya pilih yang memiliki lapisan silicon yang besar untuk memaksimalkan penangkapan sinar matahari dan mengubahnya menjadi listrik. Sel surya jarang digunakan sendiri. Biasanya beberapa sel surya yang memiliki karakteristik yang sama dihubungkan satu sama lain untuk membentuk modul surya. Kemudian disusun beberapa modul surya sehingga membentuk panel surya.

Pengontrol Muatan Surya

Solar Charge Controller adalah alat elektronik yang digunakan untuk mengatur besarnya arus searah yang masuk ke baterai dan juga mengumpulkan arus dari baterai ke beban. Selain itu, Solar Charge Controller juga berfungsi untuk mencegah baterai dari kelebihan muatan dan tegangan berlebih dari modul surya. Tegangan berlebih pada baterai akan mengurangi masa pakai baterai. Pengontrol muatan menerapkan teknologi modulasi lebar pulsa (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan melepaskan arus dari baterai ke beban. Modul surya 12 volt biasanya memiliki tegangan keluaran 16–21 volt. Jadi, tanpa solar charge controller, baterai akan rusak karena pengisian yang berlebihan dan ketidakstabilan tegangan. Baterai biasanya diisi pada tegangan 14-14,7 Volt. Beberapa fungsi rinci pengontrol muatan surya adalah sebagai berikut.

Baterai

Baterai berfungsi untuk menyimpan daya yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak langsung digunakan oleh beban. Daya yang disimpan dapat digunakan selama periode radiasi matahari rendah atau di malam hari. Baterai menyimpan listrik dalam bentuk tenaga kimiawi. Baterai memiliki dua tujuan penting dalam sistem PLTS, yaitu untuk menyediakan daya listrik ke sistem saat daya tidak disediakan oleh panel surya dan untuk menyimpan kelebihan daya yang dihasilkan oleh panel surya.

Inverter

Sistem tenaga surya mengubah radiasi matahari menjadi arus listrik searah (DC). Inverter dibutuhkan untuk mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik (AC), jika beban membutuhkan arus listrik bolak-balik. Tegangan input DC pada inverter sama dengan tegangan baterai dan tegangan output panel surya. Tegangan input DC pada inverter biasanya disebut sebagai tegangan sistem yaitu 12 V, 24 V atau 48 V. Tegangan yang lebih tinggi akan membutuhkan arus listrik yang lebih rendah. Ini mengurangi kehilangan daya pada kabel.

Beban

Beban yang digunakan pada sistem PLTS terbagi menjadi dua yaitu beban arus searah (DC) dan beban arus bolak-balik (AC). Beban DC merupakan beban yang menggunakan arus searah dalam pengoperasiannya. Contoh beban DC adalah lampu DC dan pompa DC. Sedangkan beban AC merupakan beban yang memanfaatkan arus bolak-balik dalam pengoperasiannya. Contoh beban AC adalah lemari es, lampu AC dan alat pembuat es balok. Beban AC memanfaatkan arus yang keluar dari inverter untuk beroperasi.

Demikianlah artikel yang saya buat semoga bermanfaat. (Haikal)